生化传感器

生化传感器是指能感应（或响应）生物、化学量，并按一定规律将其转换成可用信号（包括电信号、光信号等）输出的器件或装置。它一般由两部分组成，其一是生化分子识别元件（感受器），由具有对生化分子识别能力的敏感材料（如由电活性物质、半导体材料等构成的化学敏感膜和由酶、微生物、 DNA 等形成的生物敏感膜）组成；其二是信号转换器（换能器），主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。然而，随着当前各种新材料、新原理和新技术的不断发展，特别是微电子机械系统 (Micro electro mechanical system ， MEMS) 技术和生物芯片技术的出现，目前生化传感器的概念已经跳出了原来狭义的圈子，扩展为以微型化、集成化、智能化和芯片化为特征的生化微系统。

 

 

 

 

生化传感器已经经历了一段较长的发展历程，最早的化学传感器可以追溯到 100 多年前的 H 离子选择性电极，而生物传感器也可以追溯到上个世纪 60 年代英国人 Clark 发明的酶电极。近些年来生化传感器的研究与发展更加迅速和深入，表现出了一些新特点，主要有：

 

（ 1 ）在广阔市场前景的驱动下，实用化、商品化的生化传感器与系统越来越多；

 

（ 2 ）微电子机械系统技术和纳米技术不断渗入到传感技术领域，微型化、集成化和多功能化的生化传感器进入全面深入研究开发时期；

 

（ 3 ） 随着计算机技术的广泛应用，一种具有信息检测、信号处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的智能灵巧型生化传感系统开始出现；

 

（ 4 ） 自从上世纪 80 年代末提出人类基因组计划以来，以芯片化为结构特征，以系统集成为最终目标的各种新型的生化微系统（包括微阵列基因芯片、微流体生物芯片等）应运而生，把生化传感器的研究推进到一个前所未有的崭新阶段。