生物信号检测及传感器第一章

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1、生物信号检测及传感器刘绍琴微纳米技术研究中心哈工大科学园B1栋505室shaoqinliu@hit.edu.cn【问题】1.电饭煲为什么能自动加热和保温而不会使饭烧焦？2.电冰箱、空调为什么可以自动控制电机的运转而保持恒温？3.全自动洗衣机为什么可以自动完成洗衣过程？4.电梯门为什么不夹人？5.自动门为什么会自动开启？6.怎样实现自动通风、自动喷水、自动报警？…………这一切，都要归功于现代传感器技术的发展和应用。红外线传感器——实现无接触测量应用领域：航空摄影、卫星遥感、家电遥控、防盗防火报警器、自动门、生

2、物探测器……传感器的概念：广义上讲——传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置。简单地说——传感器是将外界信号转换为电信号的装置。科学技术的发展推动传感器技术的进步上世纪实现的工业生产的自动化，几乎主要依靠传感器来监视和控制生产过程的各个参数，使设备和系统正常运行在最佳状态，保证生产的高效率和高质量。“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点现在已为全世界所公认。科学技术越发达、自动化程度越高，对各种传感器的需求越大..现代传感器既是高科技的结晶，又在高科技中起举足重轻的作用。一

3、辆现代化汽车所用传感器达数十种……哥伦比亚号如美国‘阿波罗’登月飞行器每个安装的各种传感器达3200个。在现代的飞机、汽车、甚至家用电器也是如此….信息采集的关键是传感器，传感器的性能在很大程度上决定着整个信息技术的性能，所以传感器技术已成为现代信息技术的重要支柱之一，在当代科学技术中占有十分重要的地位，是高新技术竞争的核心技术之一。其开发研究和生产能力与应用水平直接影响到科学技术的发展和应用。各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键之一。我国从20世纪80年代以来也将传感器技术列入国家高新技术发

4、展的重点。传感器作为向自然界获取信息的工具，几乎渗透到科学技术、社会生产和人民生活的每一个角落，彩电、冰箱、空调……我国第一种实用化的生物传感器—SBA-30型乳酸分析仪SBA-70型生物传感在线分析系统生物传感器——用以检测和识别生物体内化学成分或使用了生物组分的传感器。“Biosensor”oncereferredtoanydevicewhichrespondstochemicalspeciesinbiologicalsamplesorusingbiologicalcomponents.应用领域：最典型

5、的应用是在医疗卫生行业，医院里各种进行生化分析的仪器之中……图示鼻子类似为传感器嗅觉膜－生物识别元件神经细胞－转换器神经纤维－传导器大脑－测量元件美国人理查德·阿克塞尔和琳达·巴克因为他们在嗅觉领域内所做出的杰出贡献而获得了2004年度的诺贝尔医学奖。21世纪科学技术发展总趋势中心科学技术的转移1.信息科学技术目前是发展高峰期，预计其中心科学技术的地位还可持续四十年。2.生命科学技术现在已开始注重其发展与应用，预计21世纪30年代开始将逐步转变为中心科学技术。3.认知科学技术智能化趋势现已显露，预计21世纪

6、70年代开始将成为科学技术发展的中心21世纪改变人类的科学技术科学技术物质科学信息技术生命科学生物技术纳米技术能源技术课程内容绪论传感器生物材料电化学生物传感器物理生物传感器（光纤、压电、半导体、表面等离子体共振、热电等）生物芯片生物传感器与生物反应系统的控制生物传感器与活体分析生物敏感元件的基因操纵参考书《生物传感器》张先恩编著化学工业出版社2005《现代生物医学传感技术》王平编著，浙江大学，2003彭承琳，生物医学传感器原理及应用,高等教育出版社，2000。彭军，传感器与检测技术，西安电子科技大学出版社

7、，2003。主要参考文献:郁有文，常健，程继红，传感器原理及工程应用,西安电子科技大学出版社，2003。蔡建新，张唯真，‘生物医学电子学’，北京大学出版社，1997。黄贤钨，‘传感器原理与应用’，电子科技大学出版社，1999。TurnerAPF，KarubeI，WilsonGS,Biosensors:FundamentalandApplications,Oxford:OxfordUniversityPress,1987.目的与要求生物传感器的基本理论方法常用传感器敏感材料各种生物传感器的原理以及应用掌握传感

8、器构成的生物信号检测系统的基本框架和应用重点①生物传感器的分子识别元件及其生物反应基础；②电化学生物传感器及各种物理传感器的原理及相关知识点；③结合传感器原理深化其在生物学领域中的应用；④传感器在生物学自动检测技术中的应用考试闭卷，占总成绩60%平时成绩：出勤+上课表现，20%口头报告，占20%闭卷，80%平时成绩：出勤+口头报告20%任选其一奖学金评定时不再打分奖学金评定时根据上课表现再打分第一章绪论生物传感器