仿生傳感器簡介-----09機制孫月銖

13254012仿生傳感器的定義

仿生傳感器，是一種采用新的檢測原理的新型傳感器，它采用固定化的細(xì)胞、酶或者其他生物活性物質(zhì)與換能器相配合組成，基于生物學(xué)原理設(shè)計的可以感受規(guī)定待測物并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換及輸出可用信號的器件或裝置，是一種采用新的檢測原理的新型傳感器。仿生傳感器的分類

一般常分為：視覺傳感器、嗅覺傳感器、聽覺傳感器、味覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、力覺傳感器和滑覺傳感器。

按照使用的介質(zhì)可以分為：酶傳感器、微生物傳感器、細(xì)胞傳感器、組織傳感器等。仿生傳感技術(shù)的研究模型的建立框圖

葡萄糖傳感器的簡介它是仿生傳感器領(lǐng)域研究最多、商品化最早的生物傳感器。葡萄糖生物傳感器的發(fā)展基于兩個方面的技術(shù)基礎(chǔ):第一,葡萄糖是動物和植物體內(nèi)碳水化合物的主要組成部分，葡萄糖的定量測定在生物化學(xué)、臨床化學(xué)和食品分析中都占有很重要的位置。第二,1954年,Clark建立了氧電極分析方法。1956年又對極譜式氧電極進(jìn)行了重大改進(jìn),使活體組織氧分壓的無損測量成為可能,并首次提出了氧電極與酶的電化學(xué)反應(yīng)理論。葡萄糖傳感器的簡介

第三代生物傳感器是在無媒介體存在下，利用酶與電極間的直接電子傳遞設(shè)計制作葡萄糖傳感器。與經(jīng)典酶電極和介體酶電極相比，具有以下優(yōu)點：不需要氧分子；不需要化學(xué)介體分子作為電機受體；不需要固定化載體；酶氧化還原活性中心與電極接近,直接電子傳遞能夠相對容易地進(jìn)行；響應(yīng)速度更快、靈敏度更高；真正實現(xiàn)酶的專一和高效催化。葡萄糖傳感器的舉例美國加州圣地亞哥大學(xué)和Glistens公司成功開發(fā)出一款可植人人體的葡萄糖傳感器(glucosesensor)和無線遙測系統(tǒng)，用于持續(xù)地監(jiān)測血糖，并將其監(jiān)測到的信息傳送到一個外部接收器。因為來自組織周圍的葡萄糖和氧擴散到該傳感器，葡萄糖氧化酶在此進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，其中被消耗的氧氣與葡萄糖的含量成比例。對剩余的氧氣進(jìn)行測量，然后將其與由一個幾乎完全相同的氧含量參考傳感器所記錄下的氧氣基準(zhǔn)進(jìn)行比較。氧減少信號與基準(zhǔn)氧信號的比較，反映出血糖的濃度。運動所產(chǎn)生的影響以及流向組織的局部血液的變化在很大程度上被差分氧傳感系統(tǒng)消除，差分氧傳感系統(tǒng)在同一裝置中并行放置了一對傳感器。

目前，雖然已經(jīng)發(fā)展成功了許多仿生傳感器，但仿生傳感器的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性和可批量生產(chǎn)性明顯不足，所以仿生傳感技術(shù)尚處于幼年期，因此，以后除繼續(xù)開發(fā)出新系列的仿生傳感器和完善現(xiàn)有的系列之外，生物活性膜的固定化技術(shù)和仿生傳感器的固態(tài)化值得進(jìn)一步研究。在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺、味覺、聽覺、觸覺仿生傳感器將出現(xiàn)，有可能超過人類五官的能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目的物進(jìn)行操作的能力。