什么是生物传感器,生物传感器的类型和应用

第一批生物传感器是在1950年由美国生物化学派“L.L Clark”的发明。这种生物传感器用于血液中的氧气,在该传感器中使用的电极被命名为克拉克电极或氧电极。之后,将葡萄糖氧化酶的凝胶层叠在氧气 - 电极上以计算血糖。相应地,使用酶脲酶,其特别是用于在诸如尿液和血液的体液中计算尿素的NH 4 ++离子的电极。

市场上有三代生物传感器。在第一类生物传感器中,产品的反应分散到传感器并导致电反应。2021欧洲杯足球竞猜官方平台在第二种类型中,传感器涉及传感器和响应之间的特定介质,以产生更好的响应。在第三种类型中,响应本身导致反应,没有介体才能脱节。本文概述了生物传感器,生物传感器的工作,不同的类型及其应用。


什么是生物传感器?

生物传感器可以定义为分析装置,包括生物检测元件的组合,如传感器系统和换能器。当我们与目前现有的诊断设备与任何其他现有诊断设备进行比较时,这些传感器在选择性条件和敏感性的条件下先进。这生物传感器的应用主要包括农业领域和食品行业的生态污染控制。生物传感器的主要特点是稳定性、成本、灵敏度和再现性。

生物传感器
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生物传感器的主要组成部分

框图生物传感器包括三个段,即传感器,换能器和相关电子。在第一段中,传感器是响应性生物部分,第二段是检测器部分,其从分析物的触点改变所得信号和以可接近方式显示的结果。最终部分包括放大器这被称为信号调节电路,显示单元以及处理器。

生物传感器的主要组成部分
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生物传感器的工作原理

通常,一种特定的酶或首选的生物材料通过一些常用的方法失活,失活的生物材料与传感器密切接触。分析物与生物物体连接,形成清晰的分析物,从而给出可以计算的电子反应。在某些例子中,被分析物被转换成一种可以连接到气体、热、电子离子或氢离子放电的装置。在这方面,换能器可以改变连接的设备转换成可以改变和计算的电信号。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

生物传感器的工作

换能器的2021欧洲杯足球竞猜官方平台电信号经常低,并且在相当高的基线上覆盖。通常,信号处理包括从相关换能器中获得的扣除位置基线信号,而没有任何生物催化剂覆盖物。


生物传感器反应的相对缓慢的性质显着减轻了电噪声过滤问题。2021欧洲杯足球竞猜官方平台在这个阶段,直接输出将是模拟信号,但它被改变为数字形式并被接受一个微处理器阶段进展信息,影响了优选单位和O / P到数据存储。

类型的生物传感器

不同类型的生物传感器基于传感器装置以及下面讨论的生物材料进行分类。

1.电化学生物传感器

通常,电化学生物传感器基于酶促催化的反应,其消耗或产生电子。这种类型的酶被命名为氧化还原酶。该生物传感器的基材通常包括三个电极,例如计数器,参考和工作类型。

电化学生物传感器
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被分析物参与了发生在活性电极表面的响应,该反应也可能引起跨双层电位的电子转移。电流可以在设定的电势下计算出来。

电化学生物传感器分为四种类型

  • 安培的生物传感器
  • 电位生物传感器
  • Impedimetric生物传感器
  • 伏安传感器

2.安培,生物传感器

功率测量的生物传感器是基于从氧化的电流的量提供精确定量分析信息的自包含的集成装置。

一般来说,这些生物传感器的反应时间,能量范围和灵敏度与电位生物传感器相当。常用的简单安培生物传感器包括“克拉克氧”电极。

amperometic Biosensor
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该生物传感器的规则基于对电极之间的电流流量和通过操作电极的氧化还原响应促进的工作流量的量。选择分析物中心对于广泛的用途至关重要,包括高通量医学筛查,质量控制,问题发现和处理和生物检查。

3.电位型生物传感器

这种类型的生物传感器通过高能量范围提供对数响应。这些生物传感器通常是通过监测生产电极原型躺在一个合成底物上,覆盖着一个有酶连接的聚合物。

电位生物传感器
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它们包括两个电极,这极性响应且强。它们允许在仅可通过HPLC,LC / MS和无需精确模型准备之前识别阶段的分析物。

所有类型的生物传感器通常占据最少的样品制备,因为生物检测组分是用于陷入困境的分析物的极其挑剔。通过物理和电化学的变化,由于在生物传感器外部的改变,通过在导电聚合物层中产生信号。

这些变化可能归因于离子力、水合作用、pH值和氧化还原反应,氧化还原反应是酶在底物上方旋转的标志。的场效应晶体管当栅极端被抗体或酶改变时,也可以感知不同分析物的低关注度,因为分析物对栅极端的要求使漏源电流发生改变。

4.Impedimetric生物传感器

电化学阻抗谱(EIS)是一个广泛的物理和化学性质的响应指标。目前正在观察到一种扩大阻抗生物传感器的上升趋势。阻抗测量技术已被用于区分生物传感器的发明,以及检查酶凝集素、核酸、受体、整个细胞和抗体的催化反应。

Impedimetric生物传感器
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5.伏安生物传感器

该通信是新伏安生物传感器的基础,以注意丙烯酰胺。这种生物传感器采用碳胶电极构建,碳胶电极与Hb(血红蛋白)一起定制,其中包括四个前列腺基团(Fe)。这种类型的电极显示出Hb(Fe)的可逆氧化或还原过程。

物理生物传感器

在分类条件下,物理生物传感器是最基本的以及广泛使用的传感器。本分类背后的主要想法也发生在检查人类思想中。作为听力智能背后的一般工作方法,视线,触摸是在外部物理刺激上反应,因此任何向培养基物理特征提供反应的任何检测装置都被命名为物理生物传感器。

物理生物传感器分为两种类型,即压电生物传感器和温度测量生物传感器。

压电生物传感器

这些传感器是一组分析装置,其工作原理是“亲和相互作用记录”。压电晶体的平台是一种传感器元件,其工作原理是压电晶体表面的集合跃迁引起的振动变换。在这种分析中,生物传感器具有抗原或抗体修饰表面、分子标记聚合物和遗传信息。宣布的检测部分通常使用纳米颗粒联合起来。

压电生物传感器
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温度测量生物传感器

有各种类型的生物反应,其与热量相连,这使得温度计的生物传感器的基础。这些传感器通常被命名为热生物传感器

温度测量生物传感器
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温度计生物传感器用于测量或估计血清胆固醇。由于胆固醇通过酶胆固醇氧化氧化,则将产生热量,其可以计算。类似地,可以使用这些生物传感器进行葡萄糖,尿素,尿酸和青霉素G的评估。

光学生物传感器

光学生物传感器是一种使用光学测量原理的装置。他们使用了光纤以及光电换能器。术语Optroide表示两个术语光学和电极的压缩。这些传感器主要涉及抗体和酶像如换体元件。

光学生物传感器
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光学生物传感器允许安全的设备不可访问的感测。2021欧洲杯足球竞猜官方平台额外的好处是这些经常不需要参考传感器,因为可以通过使用类似的光源如采样传感器来生产比较信号。光学生物传感器被分为两种类型的章程直接光学检测生物传感器和标记的光学检测生物传感器。

可穿戴的生物传感器

可穿戴生物传感器是一种数字设备,用于佩戴在人体不同的可穿戴系统上,如智能手表、智能衬衫、纹身等,可以显示血糖水平、血压、心跳率等

可穿戴的生物传感器
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如今,我们可以注意到这些传感器正在进行对世界的改进。他们更好的使用和轻松可以为患者的实时健身状态提供原始的经验。这种数据可访问性将让卓越的临床选择,并将在增强的健康结果中产生影响和额外使用卫生系统。

对于人类而言,这些传感器可以帮助过早识别健康行动和预防住院病。这些传感器可以减少住院住宿和入院的可能性肯定会在即将到来的未来吸引积极的认识。同样,调查信息表明,WBS将肯定会对世界带来具有成本效益的可穿戴健康设备。

生物传感器应用程序

近年来,这些传感器变得非常流行,它们适用于下面提到的不同领域。

生物传感器的应用
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  • 常见的医疗检查
  • 代谢物测量
  • 筛查疾病
  • 胰岛素治疗
  • 临床心理治疗与疾病诊断
  • 在军队
  • 农业和兽医应用
  • 药物改善,冒犯检测
  • 工业加工和监测
  • 生态污染控制

从上面的文章,最后,我们可以得出结论生物传感器和生物电子学已被用于大量医疗保健,生命科学研究,环境,食品和军事应用。此外,这些传感器可以增强为纳米能力。未来使用纳米能力的最佳例子包括电子纸,隐形眼镜和诺基亚变形。这是一个问题,什么是可穿戴的生物传感器?

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