《生物传感检测技术》PPT课件

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1、生物传感检测技术----生物传感器教师熊兴良E_mailxxlsober@sina.com生物医学工程研究室主要内容传感器基础知识生物传感检测的生物学理论生物传感器关键技术电化学生物传感器压电晶体生物传感器基因芯片与蛋白质芯片绪论主要内容传感器的定义传感器的发展方向生物医学传感器的用途开发新型传感器的途径开发生物医学传感器的要求检测就是去认识---西门子(W.Ven.Siemens)医学中常用的生化检测技术比色法(colorimetry)以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。比色分析对显色反应的基本要求是：反应应具有较高的灵敏度和

2、选择性，反应生成的有色化合物的组成恒定且较稳定，它和显色剂的颜色差别较大。选择适当的显色反应和控制好适宜的反应条件，是比色分析的关键。常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，两种方法都是以朗伯-比尔定律(A＝εbc)为基础。医学中常用的生化检测技术分光光度法(spectrophotometry)物质对不同波长的入射光有不同程度的吸收，形成吸收光谱。不同物质各有其特征分子吸收光谱。在一定条件下记录某些物质在光源的各波长的透光率，以波长为横坐标，以透光率为纵坐标描绘的曲线。其形状反映了物质的特性。L-B定律。拓宽了比色法。分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。医学中常用

3、的生化检测技术荧光法(fluorescencemethod)物质在受到高能量的光照射时，在吸收某些波长的光后，会发射各种颜色和不同强度的光，照射停止，发光消失，这就是荧光。荧光物质浓度越大，发射的荧光强度也越大。医学中常用的生化检测技术火焰光度法(flamephotometry)属于发射光谱分析，根据阳离子在火焰中燃烧时发射特征谱线进行测定。离子选择性电极(ionspecificelectrode;ISE)属于电位测定法。(后面电化学传感器讲)自动生化分析仪(automaticbiochemistryanalyzer)带光电传感器的光度计电泳法(electrophoresismetho

4、d)不同物质由于所带电荷不同，在一定磁场中的泳速不同。1传感器的定义定义：传感器是检测系统的第一个环节。它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置顾名思义，传感器的功能是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即：敏感元件、转换元件、信号调理电路敏感元件能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件如金属或半导体应变片，能感受压力的大小而引起形变，形变程度就是对压力大小的响应。金属或半导体应变片，就是一种压力敏感元件。铂电阻能感受温度的升降而改变其阻值，阻值的变化就是对温度升降的响应，所以铂电阻就是一种温度敏感元件。转换

5、元件上面介绍的敏感元件，其中有许多可兼做转换元件。转换元件实际上就是将敏感元件感受的被测量转换成电路参数的元件。如果敏感元件本身就能直接将被测量变成电路参数，那么，该敏感元件就是具有了敏感和转换两个功能。如热敏电阻，它不仅能直接感受温度的变化，而且能将温度变化转换成电阻的变化，也就是将非电路参数（温度）直接变成了电路参数（电阻）。信号调理电路一般有两个作用。一是信号转换和放大；二是信号处理，即滤波、调制和解调、衰减运算、数字化处理等。2传感器的分类传感器物理传感器化学传感器生物传感器位移传感器加速度传感器速度温度传感器……O2传感器酶传感器免疫传感器微生物传感器DNA传感器……1、按被

6、测量分类流量传感器压力传感器CO2传感器Na传感器……2、按工作原理分类传感器应变式传感器压电式传感器电动式传感器压阻式传感器热电式传感器电容式传感器电感式传感器电化学式传感器3、结合被测量和工作原理分类传感器应变式压力传感器压电式生物传感器热电式温度传感器电容式湿度传感器压电式加速度传感器……..……..4、按人的感觉功能分类传感器视觉传感器听觉式传感器味觉式传感器触觉式传感器嗅觉式传感器生物传感器生理参数利用生物活性物质选择性识别来测定生化物质利用材料的物理变化物理传感器非电学量参数机体的各种生物电（心电、脑电、肌电、神经元放电等）生物电电极电学量参数利用化学反应原理，把化学成分、

7、浓度转换成电信号化学传感器5、医学上传感器的分类--按检测的生理参数进行分类生物电检测电极生物电的变化能够反应生物体的复杂生命现象，比如人体心血管的疾患，通常可以从心脏各部分的电活动反映出来。例如：临床医生可以从病人身上记录的心电图的细节进行分析诊断；人的神经系统及脑部的疾患在脑电图上必有所表现。因此临床上研究人的各种脏器的功能状态、疾病的发生与发展，需要有效地把生物体内细胞、离子分布电位感应导出。通过与生物体的接触耦合，将生物体内的电位和生物