可视化仿生传感器阵列研究进展.pdf

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1、2013年第32卷第l期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)5可视化仿生传感器阵列研究进展杨一平，朱文静，董家乐(1．重庆大学生物工程学院生物流变科学与技术教育部重点实验室，重庆4000302．第三军医大学第二附属医院(新桥医院)药理基地，重庆400037)摘要：基于交叉响应原理的可视化仿生传感器阵列以其材料制备方法多样、检测结果精度高、应用范围宽等优点成为传感器系统构建新方法。在简述了可视化传感器阵列设计原则的基础上，详细阐述了指示剂取代法、主客体复合物以及微纳米技术在其敏感元件构建方法中

2、的应用，剖析总结了可视化仿生传感器阵列敏感材料制备中的问题，并对未来发展进行了展望。关键词：传感器阵列；可视化；仿生；交叉响应中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)01-0005-04R—esearchlProgressOInvi●sual-i●zed1lDl■0mi■met■i-cSeasOrarraysYANGYi．ping．ZHUWen-jing．D0NGJia-le(1．KeyLaboratoryofBiorheologicalScienceandTechnologyofMinistryofEduc

3、ation，BioengineeringCollege，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China；2．PharmacologyBasement，TheSecondSubsidiaryHospitalofTheThirdMilitaryMedicalUniversity(XinqiaoHospita1)，Chongqing400037，China)Abstract：Visualizedbiomimeticsensorarraywhichhasadvantageofvariousmaterialsprepa

4、rationmethod，highprecisiondetectingresultandawideapplicationrange，etc，basedoncross—responsiveprinciple，hasbeenanewmethodforconstructionofsensorsystem．Onthebasisofdesignprincipleofthevisualizedsensorarray，applicationoftheindicatordisplacementmethod，host—guestcomplexandmicro／n

5、anotechnologyinconstuctionmethodofsensor，problemsinmaterialpreparationofvisualizedbiomimeticsensorarrayisdissected，andfuturedevelopmentisprospected．Keywords：sensorarray；visualized；bionic；crossresponse0引言传感元件的选择。与传统设计思路不同，可视化阵列传感仿生传感阵列系统是通过模拟哺乳动物味觉／嗅觉感元件并不需要高特异性或者选择性的与目标分析物结合

6、，觉过程，利用具有特异识别能力的化学敏感材料或者受体取而代之的唯一要求是，阵列中的传感元件可以与不同分析物进行不同程度的结合J。因此，在阵列设计的过程中蛋白、受体细胞等敏感单元组成传感阵列系统，采集其特征交叉响应信号，并进行数据处理和模式识别分析信号的人需要考虑下列因素：1)化学传感器阵列每个传感单元应具工传感器系统j。该系统具有检测精度高、范围宽、不受有一定的选择性，以保证分析物能够与其牢固结合，产生可环境湿度影响等优点，尤其是对多组分环境中微痕量分子以观察的强相互作用；2)作用位点要有一个良好的生色基检测的敏感性和稳定性有较大突破。其中，基

7、于可视化图团与其配位，以保证阵列与分析物的响应能引起敏感元件像处理技术的阵列系统通过将信号数据转换为图形或图像色彩变化；3)阵列上的传感单元必须具有交叉敏感效应，的形式，相比传统电信号具有噪音小、数据直观和交互性强即每个传感单元对不同的组分具有不同的响应能力；4)传等优势，更便于计量分析和模式识别过程，具有良好的发展感器各项参数和相应信号稳定。利用各个传感元件对分析前景。物感应度的不同，从而形成一系列有差异的交互感应信号，可视化仿生传感阵列系统主要由传感器阵列、信号处并由此产生可用于分析的诸多模式，最终实现对目标物质理模块和模式识别模块组成，其

8、关键技术在于组成阵列的甚至是混合物的检测。因此，在现有敏感元件材料基础上收稿日期：2012-05—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(811021