生物傳感器測(cè)定生物樣品中的待分析物含量
電導(dǎo)傳感器
該類傳感器是基于這樣的原理:當(dāng)樣品中存在或不存在某種化學(xué)物質(zhì)的
時(shí)候,電導(dǎo)率發(fā)生變化。通常采用兩種結(jié)構(gòu)。第一種結(jié)構(gòu)由兩種元件組成—
—敏感導(dǎo)電層和接觸電極,傳感器兩端施加直流(DE)電壓,并測(cè)量其電阻,
這種結(jié)構(gòu)通常用于氣體檢測(cè)中的化敏電阻器。導(dǎo)電層可以是一層多孔厚膜(2
—300μm),可允許氣體擴(kuò)散通過(guò),具有較好的靈敏度,也可以是一層薄膜(
5~500nm),薄膜的基底(主要是氧化物半導(dǎo)體)上面濺射(從靶材或源材料上
噴射出原子沉積至基底表面)一層源材料或者通過(guò)化學(xué)氣相沉積而成。在第
二種結(jié)構(gòu)中,將一支表面具有化學(xué)交互層的電極(通常是玻璃電極)放置在電
解質(zhì)溶液中,溶液中同時(shí)加入待i貝0樣品。此外,加入對(duì)電極形成一個(gè)電流
回路。這種結(jié)構(gòu)形式通常用于構(gòu)建生物傳感器。電導(dǎo)傳感器通常成本低廉,
因此得到了普遍的應(yīng)用。生物傳感器
生物傳感器利用生物化學(xué)反應(yīng)機(jī)理來(lái)確定化學(xué)、環(huán)境(空氣、土壤和水
體)和生物(血液、唾液和尿液)樣品中的待分析物含量。在獨(dú)立裝置中
,生物傳感器需要采用固定好的生物材料(可以是酶、抗體、核酸或激
素)。所用的生物材料被固定在傳感器上,且需要保持自身的生物活性。采
用的固定方法包括:膜(如電活性聚合物)包埋、物理鍵合、非共價(jià)或共價(jià)結(jié)
合。固定處理使得生物材料與換能器之間相互接觸。當(dāng)分析物與固定的生物
材料相接觸時(shí),換能器將產(chǎn)生一個(gè)可測(cè)量的輸出,如電流、質(zhì)量變化或顏色
變化。也可以采用間接測(cè)量的方式,分析物與傳感器材料之間發(fā)生生化反應(yīng)
,產(chǎn)生其他物質(zhì)。可對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的參數(shù),例如熱量、氣體(如氧氣)、電子
或氫離子等進(jìn)行定量檢測(cè)。