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发信人: balance (靖哥哥·凉风有信), 信区: Control
标  题: 仿生传感器
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年07月06日07:37:08 星期六), 站内信件


仿生传感器，是一种采用新的检测原理的新型传感器，它采用固定化的细胞、酶或者其
他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、
工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命
长。在仿生传感器中，比较常用的是生体模拟的传感器。
各种仿生传感器
　　仿生传感器按照使用的介质可以分为：酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、
组织传感器等。在图中我们可以看到，仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的
联系，是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中，尿素传感器是最近开发
出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。
　　尿素传感器，主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激
影响，离子通道能够接收生体膜的信息，并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外
部刺激物质的影响时，膜的透过性将产生变化，使大量的离子流入细胞内，形成信息的
传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质，它能产生保形网络变化，使膜
的透过性发生变化，进行信息的传送及放大。
　　生体膜的离子通道，由氨基酸的聚合体构成，可以用有机化学中容易合成的聚氨酸
的聚合物（L－谷氨酸，PLG）为替代物质，它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的，本
不适合电机的修饰，但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成传感器使用的感应膜。
　　生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样，在电极上将嵌段共聚膜固定后，如
果加感应PLG保性网络变化的物质，就会使膜的透过性发生变化，从而产生电流的变化，
由电流的变化，便可以进行对刺激性物质的检测。
　　尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器，检测下限为10的负3次方
的数量级，还可以检测刺激性物质，但是暂时还不适合生体的计测。
　　目前，虽然已经发展成功了许多仿生传感器，但仿生传感器的稳定性、再现性和可
批量生产性明显不足，所以仿生传感技术尚处于幼年期，因此，以后除继续开发出新系
列的仿生传感器和完善现有的系列之外，生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态
化值得进一步研究。
　　在不久的将来，模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现，有可
能超过人类五官的敏感能力，完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作
的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景，但这些都需要生物技术的进一步发
展，我们拭目以待这一天的到来。
　


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将来我回来，每天都要牵着你的手。
这里去，那里去，坐也牵着手，走也牵着手。
吃饭牵着手，洗澡牵着手，连睡觉也要牵着手
——我要牵着你的手，一直到我们七老八十，牵到我没力为止。

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