解析生物传感器前言
解析生物传感前言:生物传感器(biosensor),是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统,生物传感氧化还原蛋白与电极表面的电接触是氧化还原活性生物材料在生物传感器等生物电子器件中应用的基本前提。
它由以下部分组成:一个选择器,它从样品溶液中挑出目标分子一种传感器,它将由该选择器产生的信号转换为适合于放大的信号一种检测器,一种电子元件,设计用于提供定量信号选择器和换能器之间的耦合步骤通常是生物传感器工程中的瓶颈在电化学传感器中,这一步骤由氧化还原蛋白和电极表面之间的电接触来表示。在本文中出现的所有传感器中有一半以上可以被归类为电化学传感器。
1、什么是电化学传感器?它是由膜电极和电解液灌封而成。气体浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子,通过电极将信号传出。它的优点是:反映速度快、准确(可用于ppm级),稳定性好、能够定量检测,但寿命较短(大于等于两年)。它主要适用于毒性气体的检测。目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代,当时用于氧气监测。
2、电化学传感器的应用电化学传感器广泛应用于许多静态与移动应用检测场合。1、湿度传感器湿度是空气环境的一个重要指标,空气的湿度与人体蒸发热之间有着密切关系,高温高湿时,由于人体水分蒸发困难而感到闷热,低温高湿时,人体散热过程剧烈,容易引起感冒和冻伤。人体最适宜的气温是18~22℃,相对湿度为35%~65%RH。在环境与卫生监测中,常用于湿球温湿度计、手摇湿温度计和通风湿温度计等仪器测定空气湿度。
用于测定相对湿度的涂覆压电石英晶体用传感器,通过光刻和化学蚀刻技术制成小型石英夺电晶体,在AT切割的10MHZ石英晶体上涂有4种物质,对湿度具有较高的质量敏感性.该晶体是振荡电路中的共振器,其频率随质量变化,选择适当涂层,该传感器可用于测定不同气体的相对湿度.该传感器的灵敏度、响应线性、响应时间、选择性、滞后现象和使用寿命等孝怪癖于涂层化学物质的性质。
3、三电极电化学传感器所有的电化学气体传感器,无论是三电极还是两电极,它的工作电极和参比电极都需要短接。短接是为了使仪表处于停机状态时,传感器仍保持工作状态,不会发生较大漂移,短接“有助于”保持传感器的参比电极处于工作状态(平衡状态),但是,任何的短接都不是绝对必须的,传感器上电以后,都会自动恢复到平衡状态,只是时间稍长,且要符合上电程序。
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