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蚂蚁芯城为您解读生物传感器类型和应用

2018-11-12 15:01:17

市场上有三代生物传感器。在第一种类型的生物传感器中,产物的反应分散到传感器并引起电反应。在第二种类型中,传感器尤其涉及传感器和响应之间的介体,以便产生更好的响应。在第三种类型中,响应本身引起反应,并且没有介体直接参与。本文概述了生物传感器,生物传感器的工作,不同类型及其应用。

什么是生物传感器?

生物传感器可以定义为分析装置,其包括生物检测元件的组合,如传感器系统和换能器。当我们与任何其他现有的诊断设备进行比较时,这些传感器在选择性和灵敏度的条件下都是先进的。这些生物传感器的应用主要包括检查生态污染控制,农业领域以及食品工业。生物传感器的主要特征是稳定性,成本,灵敏度和再现性。

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生物传感器的主要组成部分

的框图的生物传感器的包括三段,即,传感器,换能器和相关的电子。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,其改变来自分析物接触的结果信号,并且以可访问的方式显示结果。最后一部分包括一个放大器,它被称为信号调理电路,一个显示单元以及处理器。

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生物传感器的工作原理

通常,通过一些常规方法使特定酶或优选的生物材料失活,并且失活的生物材料与换能器接近接触。分析物连接到生物对象以形成清晰的分析物,该分析物又提供可以计算的电子反应。在一些示例中,分析物被改变为可以连接到气体,热,电子离子或氢离子的排出的装置。在此,换能器可以改变设备链接转换成可以改变和计算的电信号。

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生物传感器的工作

换能器的电信号通常很低并且覆盖在相当高的基线上。通常,信号处理包括从没有任何生物催化剂覆盖的相关换能器获得的位置基线信号中扣除。

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生物传感器反应的相对缓慢的特性显着地减轻了电噪声过滤问题。在这个阶段,直接输出将是模拟信号,但是它被改变成数字形式并被接受到微处理器阶段,其中信息进展,受到优选单元和o / p到数据存储的影响。

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生物传感器的类型

基于传感器装置以及下面讨论的生物材料对不同类型的生物传感器进行分类。

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1.电化学生物传感器

通常,电化学生物传感器基于消耗或产生电子的酶催化反应。这类酶被命名为Redox Enzymes。该生物传感器的基板通常包括三个电极,例如计数器,参考和工作类型。

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物体分析物参与在有源电极表面上发生的响应,并且该反应也可以源自双层电势的电子转移。可以在设定电位下计算电流。

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电化学生物传感器分为四种类型:安培生物传感器、电位生物传感器、Impedimetric生物传感器、伏安生物传感器

2.安培生物传感器

电流型生物传感器是一种独立的并入装置,其基于氧化产生的电流量,提供精确的定量分析信息。

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通常,这些生物传感器具有与电位 - 生物传感器相当的反应时间,能量范围和灵敏度。经常使用的简单安培生物传感器包括“Clark氧”电极。

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该生物传感器的规则基于反电极之间的电流流量和工作电极上的氧化还原响应所促进的工作量。选择分析物中心对于多种用途至关重要,包括高通量药物筛选,质量控制,问题发现和处理以及生物检查。

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3.电位生物传感器

这种类型的生物传感器通过高能量范围提供对数回答。这些生物传感器通常通过监视器完成,产生位于合成基底上的电极原型,由表面聚合物覆盖,并连接一些酶。

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它们包括两个极大响应且强烈的电极。它们允许在阶段上识别分析物,然后才能通过HPLC,LC / MS和没有精确的模型制备来实现。

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所有类型的生物传感器通常占据最少的样品制备,因为生物检测组件非常挑剔地用于分析物困扰。通过物理和电化学的变化,由于在生物传感器外部发生改变,在导电聚合物层中将产生信号。

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这些变化可能归功于离子力,水合作用,pH和氧化还原反应,后者作为酶在基质上旋转的标记。在FET中,栅极端子已经用抗体或酶改变,也可以感知到不同分析物的非常低的注意力,因为朝向栅极端子的分析物的需要在漏极到源极电流中进行修改。

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  1. Impedimetric生物传感器

EIS(电化学阻抗谱)是一种响应指标,适用于广泛的物理和化学性质。目前正在观察到Impedimetric-生物传感器扩展的上升趋势。已经执行了Impedimetric技术以区分生物传感器的发明以及检查酶凝集素,核酸,受体,全细胞和抗体的催化反应。

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Impedimetric生物传感器

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5.伏安生物传感器

这种通信是新的伏安生物传感器的基础,以注意丙烯酰胺。这种生物传感器是用碳胶电极制造的,这种电极是用Hb(血红蛋白)定制的,其中包括四个下摆(Fe)的前列腺组。这种类型的电极显示出Hb(Fe)的可逆氧化或还原过程。

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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。这种分类背后的主要思想也来自于检查人类思想。作为听觉,视觉,触觉智能背后的一般工作方法是对外部物理刺激做出反应,因此任何对介质的物理所有物作出反应的检测装置都被称为物理生物传感器。

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物理生物传感器分为两种类型,即压电生物传感器和温度生物传感器。

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压电生物传感器

这些传感器是分析设备的集合,其工作在“亲和力交互记录”的法则上。压电平台是一种传感器元件,由于压电晶体表面上的集合跳跃而工作于振荡变换定律。在该分析中,生物传感器的表面具有抗原或抗体,分子标记的聚合物和可遗传的信息。声明的检测部分通常使用纳米颗粒结合在一起。

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温度计生物传感器

存在与热发明有关的各种类型的生物反应,这使得温度计生物传感器的基础成为可能。这些传感器通常被称为热生物传感器

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Thermometric- 生物传感器用于测量或估计血清胆固醇。当胆固醇通过酶胆固醇氧化得到氧化时,就会产生可以计算出的热量。类似地,可以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。

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光学生物传感器

光学生物传感器是使用光学测量原理的装置。他们使用光纤和光电传感器。术语“光极”表示光学和电极这两个术语的压缩。这些传感器主要涉及抗体和酶,如转导元件。

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光学生物传感器允许安全的非电气不可接近的设备感测。额外的好处是这些通常不需要参考传感器,因为可以通过使用类似于采样传感器的类似光源来产生比较信号。光学生物传感器分为两种类型,即直接光学检测生物传感器和标记光学检测生物传感器。

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可穿戴生物传感器

可穿戴式生物传感器是一种数字设备,用于在不同的可穿戴系统中佩戴在人体上,如智能手表,智能衬衫,纹身,可以提供血糖,血压,心率等等。

如今,我们可以注意到这些传感器正在向世界发出改进的信号。它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水平的体验。这种数据可访问性将提供更好的临床选择,并将影响增强的健康结果和对健康系统的额外能力使用。

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对于人类而言,这些传感器可能有助于过早识别健康行为和预防住院治疗。这些传感器减少住院和再入院的可能性肯定会在未来的未来吸引积极意识。此外,调查信息显示,WBS肯定会向全世界提供具有成本效益的可穿戴健康设备。

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生物传感器应用

近年来,这些传感器变得非常流行,并且它们适用于下面提到的不同领域:常见的医疗检查、代谢物测量、筛查疾病、胰岛素治疗、临床心理治疗和疾病诊断

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 ?已经被用于医疗保健,生命科学研究,环境,食品和军事应用的许多领域。此外,这些传感器可以作为纳米生物技术得到增强。

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