我国生物传感器研究现状及发展方向_史建国

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1、山东科学第28卷第1期2015年2月出版SHANDONGSCIENCEVol．28No．1Feb．2015DOI:10．3976/j．issn．1002－4026．2015．01．005【生物传感器】我国生物传感器研究现状及发展方向112史建国，李一苇，张先恩(1．山东省科学院生物研究所，山东省生物传感器重点实验室，山东济南250014;2．中国科学院生物物理研究所，北京100101)摘要:生物传感器是一个内容广泛、多学科介入和交叉的研究领域。本文以固定化酶传感器为重点，对我国生物传感器技术现状和特点进行了总结。在生

2、物活性元件的种类、固定化策略和推广应用方面进行了分析，指出影响我国生物传感器实用化进程的主要问题是传感器酶品种缺乏、稳定性差以及检测底物范围受限等。以此为基础，在酶分子元件、生物电子器件、传感器制造技术及市场开发等几个方面，对今后发展重点和方向进行了探讨，建议加强新型酶分子元件、生物电子器件的标准化和分析系统的集成技术研究。关键词:生物传感器;酶电极;分析仪器;应用市场中图分类号:TP212．3文献标识码:A文章编号:1002-4026(2015)01-0028-08Ｒesearchadvancesanddevelo

3、pmentofbiosensorsinChina112SHIJian-guo，LIYi-wei，ZHANGXian-en(1．ShandongProvincialKeyLaboratoryofBiosensors，BiologyInstitute，ShandongAcademyofSciences，Jinan250014，China;2．InstituteofBiophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，China)Abstract∶Ｒesearchonbiose

4、nsorsinvolvesextensivecontents，multipledisciplinesandtheiroverlap．Wereviewitsstatusquoandcharacteristicswithemphasisonimmobilizedenzymesensors．Wealsoaddressthekindofbioactivecomponents，immobilizationstrategyanditsapplications．Wefurtherpresentthemainissuesaffect

5、ingpracticalapplicationprocessofChinesebiosensors-enzymevarietyscarcity，badstabilityandlessanalyticalperformanceofinstruments．Wethenexploreitsdevelopmentemphasisanddirectionsfromenzymemolecularelements，bioelectronicscomponents，manufacturetechnologyandmarketdeve

6、lopmentofbiosensors．Weeventuallypresentoursuggestionsfortheemphasisonthestandardizationofnewenzymemolecularelementsandbioelectronicscomponentsandintegrationtechnologyofanalyticalsystem．Keywords∶biosensor;enzymeelectrode;analyzer;biosensormarket生物传感技术是生物学、化学、物理学

7、和信息学等多学科集成的分析技术，自20世纪60年代中期以来，经过50多年的发展，已经成为一个涉及内容广泛、多学科介入和交叉并且充满创新活力的领域。生物传感器同传统分析仪器的区别在于以生物活性材料(酶、抗原、抗体和细胞等)为感知元件，通过物理化学换能收稿日期:2014-12-08基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA021201)作者简介:史建国(1960－)，男，博士，研究员，研究方向为生物传感器。第1期史建国，等:我国生物传感器研究现状及发展方向29器，将生物反应的信息转化成可定量识别的数字信

8、号。其优势是特异性好、样品前处理简单、快速、灵敏度高且可操作性强，在医学检验、食品分析、环境监测、战争毒剂、工业过程检测与控制等领域展现出广阔的应用［1］前景。近些年来，由于许多新技术、新方法和新原理的采用及各个学科的发展与相互渗透，各种新型生物［2］传感器不断涌现，种类繁多，其应用市场也呈现快速增长的趋势。我国生物传感器的研究历程与国际上［3