醫(yī)療電子之眼：生物傳感器的研究重點、原理及種類

　　一、生物傳感器研究起源

　　20世紀的60年代,Updike和Hicks把葡萄糖氧化酶(GOD)固定化膜和氧電極組裝在一起,首先制成了第一種生物傳感器,即葡萄糖酶電極。到80年代生物傳感器研究領(lǐng)域已基本形成。其標志性事件是:1985年《生物傳感器》國際刊物在英國創(chuàng)刊;1987年生物傳感器經(jīng)典著作在牛津出版社出版;1990年,首屆世界生物傳感器學(xué)術(shù)大會在新加坡召開,并且確定以后。生物傳感器是一個非?；钴S的研究和工程技術(shù)領(lǐng)域,它與生物信息學(xué)、生物芯片、生物控制論、仿生學(xué)、生物計算機等學(xué)科一起,處在生命科學(xué)和信息科學(xué)的交叉區(qū)域。它們的共同特征是:探索和揭示出生命系統(tǒng)中信息的產(chǎn)生、存儲、傳輸、加工、轉(zhuǎn)換和控制等基本規(guī)律,探討應(yīng)用于人類經(jīng)濟活動的基本方法。生物傳感器技術(shù)的研究重點是:廣泛地應(yīng)用各種生物活性材料與傳感器結(jié)合,研究和開發(fā)具有識別功能的換能器,并成為制造新型的分析儀器和分析方法的原創(chuàng)技術(shù),研究和開發(fā)它們的應(yīng)用。生物傳感器中應(yīng)用的生物活性材料對象范圍包括生物大分子、細胞、細胞器、組織、器官等,以及人工合成的分子印跡聚合物(molecularlyim2priniedpolymer,MIP)。由于研究DNA分子或蛋白質(zhì)分子的識別技術(shù)已形成生物芯片(DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片)獨立學(xué)科領(lǐng)域。

　　待測物質(zhì)經(jīng)擴散作用進入生物活性材料,經(jīng)分子識別,發(fā)生生物學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號,再經(jīng)二次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。