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[推荐]回眸生物传感器“漫漫”发展历程

信息来源:gkong.biz  时间:2011-05-07  浏览次数:150

  工控网 生物传感器定义为"使用固定化的生物分子(immobilized biomolecules)结合换能器,用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置"。生物传感器由两个主要关键部份所构成,一为来自于生物体分子、组织部份或个体细胞的分子辨认组件,此一组件为生物传感器信号接收或产生部份。另一为属于硬件仪器组件部份,主要为物理信号转换组件。因此,如何已生化方法分离、纯化甚或设计合成特定的生物活性分子(biological active materials),结合精确而且响应快速的物理换能器(transducers)组合成生物传感器反应系统,实为研究生物传感器的主要目的。
  生物传感器可以如上述的那样,依照其感受器中所采用的生命物质而称为组织传感器、细胞传感器、酶传感器等等,也可根据所监测的物理量、化学量或生物量而命名为热传感器、光传感器、胰岛素传感器等,还可根据其用途统称为免疫传感器。药物传感器等等。生物传感器中的信号转换器,与传统的转换器并没有本质的区别。例如,可以利用电化学电极、场效应管、热每器件、压电器件、光电器件等器件作为生物传感器中的信号转换器。依照信号转换器的不同,也可将生物传感器进行分类,如压电晶体生物传感器、场效应管生物传感器等。
  生物传感器的发展,自1962年Clark和Lyon两人提出酵素电极的观念以后,YSI公司于七零年代即积极投入商品化开发与生产,启开了第一代生物传感器于1979年投入医检市场,最早的商品为血糖测试用酵素电极。YSI公司的上市成功与八零年代电子信息业的蓬勃发展有很密切的关系,并且一举带动了生物传感器的研发热潮。
  Medisense公司继续以研发第一代酵素电极为主,于1988年由于成功的开发出调节(mediator)分子来加速响应时间与增强测试灵敏度而声名大噪,并以笔型(Pen 2)及信用卡型(companion 2)之便携式小型生物传感器产品,于1988年上市后立即袭卷70%以上的第一代产品市场,成为生物传感器业的盟主。
  第二代的生物传感器定义为使用抗体或受体蛋白当分子识别组件,换能器的选用则朝向更为多样化,诸如场效半导体(FET),光纤(FOS),压晶体管(PZ),表面声波器(SAW)等。虽然第二代的生物传感器,自八零年代中期即开始引起广泛的研发兴趣,但一般认为尚未达医检应用阶段,预定相关技术须待世纪末前方能成熟。目前可称的上第二代的生物传感器产品为1991年上市的瑞典商Pharmacia所推出的BIAcore与BIAlite两项产品。
  Pharmacia公司于1985年成功地开发出表面薄膜共振技术,利用此一光学特性开发出可以于10-6g/ml到10-11g/ml之低浓度下,进行生物分子间交互作用的实时侦测式生物感测仪器。第三代的生物传感器定位在更具携带式,自动化,与实时测定功能。

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