頂點光電子商城2024年11月21日消息:生物傳感器是一種對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器。
生物傳感器的工作原理基于生物分子之間的特異性識別以及相關(guān)的生化反應(yīng)。待測物質(zhì)(通常是生物分子或某些特定的化學(xué)物質(zhì))通過擴散作用進入生物傳感器的敏感區(qū)域,這里含有能夠識別并結(jié)合待測物質(zhì)的生物分子(如酶、抗體、細胞等)。當待測物質(zhì)與敏感區(qū)域的生物分子結(jié)合后,會發(fā)生一系列的生物學(xué)反應(yīng),如酶促反應(yīng)、免疫化學(xué)反應(yīng)等。這些反應(yīng)產(chǎn)生的信息(如光、熱、電等)會被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器捕獲,并轉(zhuǎn)換成可定量和可處理的電信號。這個電信號經(jīng)過放大和處理后,就可以被用來指示待測物質(zhì)的濃度或存在狀態(tài)。
生物傳感器可以根據(jù)不同的分類標準進行分類,以下是幾種常見的分類方式:
根據(jù)敏感物質(zhì)的不同:
酶傳感器:利用酶作為敏感物質(zhì),通過酶促反應(yīng)來檢測待測物質(zhì)。
微生物傳感器:利用微生物作為敏感物質(zhì),通過微生物的代謝活動來檢測待測物質(zhì)。
組織傳感器:利用動植物組織作為敏感物質(zhì),通過組織內(nèi)的生化反應(yīng)來檢測待測物質(zhì)。
細胞傳感器:利用細胞作為敏感物質(zhì),通過細胞內(nèi)的生化反應(yīng)或物理變化來檢測待測物質(zhì)。
免疫傳感器:利用抗體-抗原的特異性結(jié)合來檢測待測物質(zhì),通常用于檢測蛋白質(zhì)、多糖類等高分子化合物。
DNA傳感器:利用DNA分子的雜交反應(yīng)來檢測待測物質(zhì),通常用于檢測特定的基因序列。
根據(jù)信號轉(zhuǎn)換器的不同:
電化學(xué)生物傳感器:利用電化學(xué)電極作為信號轉(zhuǎn)換器,將生化反應(yīng)產(chǎn)生的電流或電位變化轉(zhuǎn)換為電信號。
光學(xué)生物傳感器:利用光學(xué)器件(如光纖、光電倍增管等)作為信號轉(zhuǎn)換器,將生化反應(yīng)產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
熱生物傳感器:利用熱敏電阻等熱敏元件作為信號轉(zhuǎn)換器,將生化反應(yīng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號。
聲波生物傳感器:利用聲波裝置(如壓電晶體等)作為信號轉(zhuǎn)換器,將生化反應(yīng)產(chǎn)生的聲波信號轉(zhuǎn)換為電信號。
半導(dǎo)體生物傳感器:利用半導(dǎo)體器件(如場效應(yīng)晶體管等)作為信號轉(zhuǎn)換器,將生化反應(yīng)產(chǎn)生的電荷變化轉(zhuǎn)換為電信號。
根據(jù)生物敏感物質(zhì)相互作用的類型:
親和型生物傳感器:基于生物分子之間的親和作用(如抗原-抗體結(jié)合、酶-底物結(jié)合等)來檢測待測物質(zhì)。
代謝型生物傳感器:基于生物分子的代謝活動(如酶促反應(yīng)、微生物代謝等)來檢測待測物質(zhì)。
根據(jù)是否與人體接觸:
體內(nèi)生物傳感器:用于人體內(nèi)或動物體內(nèi)的監(jiān)測,如心率監(jiān)測、血糖監(jiān)測等。
體外生物傳感器:用于人體或動物體外的診斷或監(jiān)測,如電解質(zhì)檢測、生化檢測等。
綜上所述,生物傳感器具有多種分類方式,每種分類方式都有其獨特的應(yīng)用場景和優(yōu)勢。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的檢測需求和條件來選擇合適的生物傳感器類型。