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1、.新型传感器进展摘要：详细阐述和分析了四种新型传感器——生物传感器,耐高温压力传感器、无线传感器网络、电流型气体传感器的研究进展。并对相应原理进行介绍，在工程应用中，选择传感器类型往往是一项复杂的问题。本文可为工程应用提供指导。关键词：生物传感器耐高温压力传感器无线传感器网络电流型气体传感器1.前言传感器是多学科综合交叉的一门技术,在科学研究、工业生产乃至人们的生活中起着很重要的作用。目前，传感器的主要种类有生物传感器、耐高温压力传感器、无线传感器网络、电流型气体传感器等[1-10]。其中生物传感器主要以酶作为敏感材料,但是,由于酶的价
2、格昂贵,且性能又不够稳定,所以,其应用受到一定的限制[1-3]。近些年来,随着微生物固定化技术地不断发展,各类新型生物传感器不断涌现,产生了微生物电极传感器。微生物电极以微生物活体作为分子识别敏感物质,能快速、准确地测量物理、化学和生物量,在环境监测、医学研究、食品工业、发酵工业等方面得到广泛的应用[4]。目前,光纤生物传感器的应用也越来越广泛,而且,随着聚合酶链式反应(polyerasechainreaction,PCR)技术的发展,应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。20世纪80年代初,新兴起一种表面等离子体共振(surface
3、plasmonresonce,SPR)技术将生物传感器的发展推向一个新的阶段。伴随着微机电系统(MEMS)、处理器和存储技术的发展,生产出功耗低、体积小、低成本的微传感器节点已逐步实现。这些微传感器节点具备感知能力、无线通信能力以及计算能力[5]。无线传感器网络是由成百上千的传感器节点遍布在大规模而形成地域,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术。网络中各个节点能够协作地进行实时监测、感知并采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,进而获得详尽而准确的信息,然后传送给需要这些信息的
4、用户,因此无线传感器网络受到了越来越多的关注[7]。....气体传感器在生产生活中发挥了重要的作用,它将气体浓度信号转换成电信号直观显示出来,在大气污染防治、生产生活环境检测、医疗卫生等部门广泛应用。在工程应用中，选择传感器类型往往是一项复杂的问题。本文对目前主流的传感器进行主要内容进行介绍，为工程应用提供指导。2生物传感器生物传感器是以固定化的生物成分(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)或生物体本身(细胞、微生物、组织等)为敏感材料、与适当的化学换能器相结合产生的一种快速检测各种物理、化学和生物量的器件。它通过各种物理、化学换
5、能器捕捉目标物与敏感材料之间的反应,然后,将反应的程度转变成电信号,根据电信号推算出被测量的大小。在生物传感器研究领域内,集纳米技术、生物技术和自组装方法于一体,实现具有高酶活性的三维有序组装制备生物传感器的报道不多。从已有的一些报道来看,加入纳米粒子后制备的生物传感器的灵敏度得到了很大提高[5-6]。响应时间的缩短,检测的线性范围的增大,都表明了生物传感器性能的提高。Morrin等人基于可加工的传导聚苯胺纳米颗粒制成了生物传感器。国内外学者还对纳米颗粒增强葡萄糖氧化酶(GOD)生物传感器开展了大量研究。结果表明:葡萄糖生物传感器具有选
6、择性高、测试简便、快速的特点,是检测葡萄糖浓度最常用的方法。人的血液和体液中含有许多干扰物质,通过引入纳米颗粒,还可以改善葡萄糖传感器抗干扰性能。2.1电容式传感器电容式生物传感器(capacitivebiosensor，CBS)是近年来出现的一类新型生物传感器，其原理是基于检测电极表面因特性键合导致的介电特性变化。它不仅具有灵敏度高、结构简单、易于小型化等优点，而且能够采用目前已成熟的半导体微加工技术大批量制作。另外，它无需昂贵的放射性同位素、酶和荧光探针等标记试剂，可直接检测抗原、抗体、蛋白质、DNA片段以及重金属离子。CBS...
7、.本质上属于电化学传感器的范畴，之所以称之为电容式传感器是因为传感器的电极表面通常要用化学或物理的方法涂覆一层绝缘物质，与传感器表面的生物识别层一起相当于电容器的介质。这种传感器基于多孔硅技术主要的先进性在于[8,11-14]：（1）、信号转导物质（Si）可以很容易固化到系统当中（厚度从纳米级到微米级）；（2）、传感器的组成部件具有很高的机械稳定性；（3）、因为其采用了微组装及半导体技术，使其容易小型化便于商业生产；（4）、相比于ISFETs(ion-sensitivefield-effecttransistors)不需要额外的钝化层。
8、随着微加工工艺的日臻完善和生物识别物质的固定化技术与电容测量技术的不断发展，CBS可望成为检测限最低、仪器最简单的一类传感器。相信在不远的将来，CBS在病原体的确定、疾病快速诊断、疗效评价、有效药物筛选、法
