生物传感器biosensor是一种对生物物质灵敏并将其浓度转换为电信号进行检测的SPR表面
等离子体共振仪器。是由固定化的生物灵敏资料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）、适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号扩大设备构成的剖析工具或体系。
生物传感器具有接受器与转换器的功用。
生物传感器具有接受器与转换器的功用。对生物物质灵敏并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
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生物体中能够挑选性地分辩特定物质的物质有酶、结构 结构抗体、组织、细胞等。这些分子辨认功用物质经过辨认进程可与被测方针结组成复合物，如抗体和抗原的结合，酶与基质的结合。
在规划生物传感器时，挑选适合于测定目标的辨认功用物质，是极为重要的条件。要考虑到所发生的复合物的特性。根据分子辨认功用物质制备的灵敏元件所引起的化学改变或物理改变，去挑选换能器，是研制高质量生物传感器的另一重要环节。灵敏元件中光、热、化学物质的生成或耗费等会发生相应的改变量。根据这些改变量，能够挑选适当的换器。
生物化学反应进程发生的信息是多元化的，微电子学和现代传感技术的成果已为检测这些信息供给了丰富的手法。
食物工业
生物传感器在食物剖析中的使用包括食物成分、食物添加剂、有害毒物及食物鲜度等的测定剖析。
⑴食物成分剖析
生物传感器 生物传感器
在食物工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿数的一个重要目标。已开发的酶电极型生物传感器可用来剖析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖。其它糖类，如果糖，啤酒、麦芽汁中的麦芽糖，也有成熟的测定传感器。
Niculescu等人研制出一种安培生物传感器，可用于检测饮料中的乙醇含量。这种生物传感器是将一种配蛋白醇脱氢酶埋在聚乙烯中，酶和聚合物的比例不同可以影响该生物传感器的功能。在现在进行的试验中，该生物传感器对乙醇的丈量极限为1nmol/L。
⑵食物添加剂的剖析
亚硫酸盐一般用作食物工业的漂白剂和防腐剂，选用亚硫酸盐氧化酶为活络资料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食物中的亚硫酸盐含量，测定的线性规模为0～6的负四次方mol/L。又如饮料、布丁、醋等食物中的甜味素，Guibault等选用天冬氨酶结合氨电极测定，线性规模为2×10的负五次方～1×10的负三次方 mol/L。此外，也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报导。
⑶农药残留量剖析
人们对食物中的农药残留问题越来越重视，各国政府也不断加强对食物中的农药残留的检测工作。
Yamazaki等人发明晰一种使用人造酶测定有机磷杀虫剂的电流式生物传感器，使用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测定极限为10的负七次方mol，在40℃下测定只需4min。Albareda等用戊二醛交联法将乙酞胆碱醋酶固定在铜丝碳糊电极外表，制成一种可检测浓度为10的负十次方mol/L的对氧磷和10的负十一次方mol/L的克百威的生物传感器，可用于直接检测自来水和果汁样品中两种农药的残留。
⑷微生物和毒素的查验
食物中病原性微生物的存在会给消费者的健康带来极大的损害，食物中毒素不仅种类很多并且毒性大，大多有致癌、致畸、致突变效果，因而，加强对食物中的病原性微生物及毒素的检测至关重要。
食用牛肉很简略被大肠杆菌0157.H7.所感染，因而，需求快速活络的办法检测和防御大肠杆菌0157.H7一类的细菌。Kramerr等人研究的光纤生物传感器可以在几分钟内检测出食物中的病原体（如大肠杆菌0157.H7.），而传统的办法则需求几天。这种生物传感器从检测出病原体到从样品中从头取得病原体并使它在培养基上独立成长一共只需1天时刻，而传统办法需求4天。
还有一种快速活络的免疫生物传感器可以用于丈量牛奶中双氢除虫菌素的残余物，它是基于细胞质基因组的反响，经过光学体系传输信号。已达到的检测极限为16.2ng/mL。一天可以检测20个牛奶样品。
⑸食物鲜度的检测
食物工业中对食物鲜度尤其是鱼类、肉类的鲜度检测是点评食物质量的一个首要目标。Volpe等人以黄嗦吟氧化酶为生物活络资料，结合过氧化氢电极，经过测定鱼降解过程中产生的一磷酸肌苷(IMP)、肌苷(HXR)和次黄嘌吟(HX)的浓度，然后点评鱼的鲜度，其线性规模为5x10的负10次方～2x10的负4次方mol/L。
环境监测
环境污染问题日益严重，人们迫切希望拥有一种能对污染物进行接连、快速、在线监测的仪器，生物传感器满足了人们的要求。已有适当部分的生物传感器使用于环境监测中。
⑴水环境监测
生化需氧量(BOD）是一种广泛选用的表征有机污染程度的综合性目标。在水体监测和污水处理厂的运行操控中，生化需氧量也是zui常用、zui重要的目标之一。惯例的BOD测定需求5d的培养期，并且操作杂乱，重复性差，耗时耗力，搅扰性大，不适合现场监测。SiyaWakin等人使用一种毛孢子菌(Trichosporoncutaneum）和芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis）制作一种微生物BOD传感器。该BOD生物传感器能一起精确丈量葡萄糖和谷氨酸的浓度。丈量规模为0.5～40mg/L，活络度为5.84nA/mgL。该生物传感器稳定性hao，在58次试验中，规范偏差仅为0.0362。所需反响时刻为5～lOmin。
硝酸根离子是首要的水污染物之一，如果添加到食物中，对人体的健康极端有害。Zatsll等人提出了一种整体化酶功能场效应管设备检测硝酸根离子的办法。该设备对硝酸根离子的检测极限为7x10的负5次方mol，呼应时刻不到50s，体系操作时刻约为85s。
此外，Han等人发明晰一种新型微生物传感器，可用于测定三氯乙烯。该传感器将假单细胞菌JI104固定在聚四氟乙烯薄膜（直径：25 mm，孔径：0.45μm)上。再将薄膜固定在氯离子电极上。带有AgCl/Ag2S薄膜(7024L,DKK,日本)的氯离子电极和Ag/AgCI参比电极连接到离子计(IOL-50,DKK,日本)上,记载电压的改变,与规范曲线对照,测出三氯乙烯的浓度。该传感器线性浓度规模为0.1～ 4 mg/L,适于检测工业废水。在zuiyou化条件下,其呼应时刻不到10min。
⑵大气环境监测
二氧化硫(S02)是酸雨酸雾构成的首要原因，传统的检测办法很杂乱。Martyr等人将亚细胞类脂类（含亚硫酸盐氧化酶的肝微粒体）固定在醋酸纤维膜上，和氧电极制成安培型生物传感器，对S02构成的酸雨酸雾样品溶液进行检测，lOmin可以得到稳定的测试成果。
NOx不仅是形成酸雨酸雾的原因之一，一起也是光化学烟雾的元凶巨恶。Charles等人用多孔渗透膜、固定
生物传感器 生物传感器
化硝化细菌和氧电极组成的微生物传感器来测定样品中亚硝酸盐含量，然后推知空气中NOx的浓度。其检测极限为0.01xl0负6次方mo1/L。
发酵工业
在各种生物传感器中，微生物传感器具有成本低、设备简略、不受发酵液混浊程度的限制、或许消除发酵过程中搅扰物质的搅扰等特点。因而，在发酵工业中广泛地选用微生物传感器作为一种有用的丈量工具。
⑴原资料及代谢产品的测定
微生物传感器可用于丈量发酵工业中的原资料（如糖蜜、乙酸等）和代谢产品（如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、醇类、乳酸等）。丈量的设备基本上都是由适合的微生物电极与氧电极组成，原理是使用微生物的同化效果耗氧，经过丈量氧电极电流的改变量来丈量氧气的减少数，然后达到丈量底物浓度的目的。
2002年，Tkac等人将一种以铁氰化物为媒介的葡萄糖氧化酶细胞生物传感器用于丈量发酵工业中的乙醇含量，13s内可以完成丈量，丈量活络度为3.5nA/mM。该微生物传感器的检测极限为0.85nM，丈量规模为2～270nM，稳定功能很hao。在接连8.5h的检测中，活络度没有任何下降。
⑵微生物细胞数目的测定
发酵液中细胞数的测定是重要的。细胞数（菌体浓度）即单位发酵液中的细胞数量。一般情况下，需取必定的发酵液样品，选用显微计数办法测定，这种测定办法耗时较多，不适于接连测定。在发酵操控方面迫切需求直接测定细胞数目的简略而接连的办法。人们发现：在阳极(Pt）外表上，菌体可以直接被氧化并产生电流。这种电化学体系可以使用于细胞数目的测定。测定成果与惯例的细胞计数法测定的数值附近。使用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度接连、在线的测定。
医学
医学领域的生物传感器发挥着越来越大的效果。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床确诊提供了一种快速简便的新型办法，并且由于其专一、活络、呼应快等特点，在军事医学方面，也具有广的使用前景。
⑴临床医学
在临床医学中，酶电极是zui早研制且使用zui多的一种传感器，已成功地使用于血糖、乳酸、维生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、转氨酶等物质的检测。其原理是：用固定化技术将酶装在生物活络膜上，检测样品中若含有相应的酶底物，则可反响产生可接受的信息物质，指示电极发作呼应可转换成电信号的改变，依据这一改变，就可测定某种物质的有无和多少。使用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器，在临床中使用的微生物传感器有葡萄糖、乙酸、胆固醇等传感器。若挑选适宜的含某种酶较多的组织，来代替相应的酶制成的传感器称为生物电极传感器。如用猪肾、兔肝、牛肝、甜菜、南瓜和黄瓜叶制成的传感器，可分别用于检测谷酰胺、鸟嘌呤、过氧化氢、酪氨酸、维生素C和胱氨酸等。
DNA传感器是现在生物传感器中报导zui多的一种，用于临床疾病确诊是DNA传感器的zui大you势，它可以帮助医生从DNA,RNA、蛋白质及其相互效果层次上了解疾病的发作、发展过程，有助于对疾病的及时确诊和治疗。此外，进行药物检测也是DNA传感器的一大亮点。Brabec等人使用DNA传感器研究了常用铂类抗癌药物的效果机理并测定了血液中该类药物的浓度。
⑵军事医学
军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有用措施。生物传感器已使用于监测多种细菌、病毒及其毒素，如炭疽芽孢杆菌、鼠疫耶尔森菌、埃博拉出血热病毒、肉毒杆菌类毒素等。
2000年，美军报导已研制出可检测葡萄球菌肠毒素B、蓖麻素、土拉弗氏菌和肉毒杆菌等4种生物战剂的免疫传感器。检测时刻为3～lOmin，活络度分别为10，5Omg/L,5x10的5次方，和5x10的4次方cfu/ml。Song等人制成了检测霍乱病毒的生物传感器。该生物传感器能在30min内检测出低于1xlO的负5次方mol/L的霍乱毒素，并且有较高的活络性和挑选性，操作简略。该办法可以用于具有多个信号识别位点的蛋白质毒素和病原体的检测。
此外，在法医学中，生物传感器可用作DNA鉴定和亲子认证等。
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