biosensor是什么意思，biosensor的意思翻译、用法、同义词、例句

biosensor英标

英:/''baɪəʊsensər/ 美:/''baɪo,sensər; 'baɪo,sensɔr/

常用词典

例句

专业解析

生物传感器（Biosensor）是一种将生物识别元件与物理化学信号转换器相结合的分析装置，用于检测特定分析物（如化学物质、生物分子或微生物）的存在或浓度。其核心原理是利用生物识别元件（如酶、抗体、核酸、细胞、组织或微生物）对目标分析物进行特异性识别和结合，这一生物识别事件随后被转换器转化为可量化、可读取的电信号、光信号、热信号或质量变化信号。

核心组成部分与工作原理：

1. 生物识别元件：

   • 这是传感器的“识别层”，负责特异性结合目标分析物。常用元件包括：
     • 酶： 通过酶促反应催化特定底物，产生可检测产物（如葡萄糖氧化酶用于血糖检测）。
     • 抗体/抗原： 利用抗原-抗体的高特异性结合（如免疫传感器检测病原体或激素）。
     • 核酸（DNA/RNA）： 通过碱基互补配对识别特定核酸序列（如基因传感器用于病原体核酸检测或基因分型）。
     • 细胞/微生物： 利用全细胞或微生物的代谢活动或对特定物质的响应（如用于环境毒性检测）。
     • 受体： 利用细胞受体的特异性结合能力。
   • 功能： 特异性捕获或与目标分析物相互作用，产生初级信号（如反应产物、结合事件引起的构象变化等）。

2. 信号转换器：

   • 这是传感器的“转换层”，负责将生物识别事件产生的物理或化学变化转换为可测量的电信号或其他易读信号。主要类型包括：
     • 电化学转换器： 测量电流（安培型）、电位（电位型）或电导/阻抗（电导型）的变化。例如，酶促反应产生的电子转移或离子浓度变化被电极检测。
     • 光学转换器： 测量光吸收、荧光、发光、表面等离子体共振（SPR）或反射率干涉光谱（RIfS）等光学性质的变化。例如，标记物荧光强度的改变或结合事件引起的光学界面折射率变化。
     • 压电转换器： 测量石英晶体微天平（QCM）等器件因表面质量负载变化而引起的共振频率变化。
     • 热敏转换器： 测量生物反应（如酶促反应）释放或吸收的热量（热敏电阻）。
     • 磁转换器： 利用磁性纳米颗粒标记物进行检测。
   • 功能： 将生物识别事件定量转化为仪器可读取的信号。

3. 信号处理与输出：

   • 转换器产生的原始信号通常需要经过电子线路的放大、滤波和数字化处理。
   • 处理后的信号最终以用户友好的形式输出，例如数字显示、图表、声音警报或数据传输到计算机/移动设备。

关键特性：

• 特异性： 生物识别元件确保传感器主要对目标分析物响应，减少其他物质的干扰。
• 灵敏度： 能够检测非常低浓度的目标分析物。
• 响应时间： 从接触样品到获得稳定结果所需的时间。
• 线性范围： 传感器输出信号与分析物浓度成线性关系的浓度区间。
• 稳定性与寿命： 传感器在储存和使用期间保持性能的能力。
• 便携性与即时检测： 许多现代生物传感器设计用于现场快速检测（Point-of-Care Testing, POCT）。

主要应用领域：

• 医疗诊断： 血糖监测（糖尿病管理）、心脏病标志物检测、传染病快速诊断（如COVID-19抗原检测）、妊娠检测、癌症标志物筛查等。
• 食品安全： 检测病原体（如沙门氏菌、大肠杆菌）、毒素（如黄曲霉毒素）、农药残留、抗生素残留、食品新鲜度指标等。
• 环境监测： 检测水体和土壤中的污染物（重金属、有机污染物、杀虫剂）、生化需氧量（BOD）、病原微生物等。
• 生物过程控制： 在线监测发酵罐中的生物量、底物、产物浓度等。
• 药物开发： 高通量药物筛选、药物动力学研究。
• 生物防御与安全： 检测生物战剂或有毒物质。

权威定义参考：

• 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）: 将生物传感器定义为“一种包含生物材料（如组织、微生物、细胞器、细胞受体、酶、抗体、核酸等）或生物衍生材料，或生物模拟材料，与物理化学转换器或微系统紧密集成或空间分离的分析装置，该装置可能包含电子学元件。” (来源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Gold Book)
• 国际标准化组织（ISO）: ISO 18113 (体外诊断医疗器械 - 生物源样本中量的测量 - 酶催化浓度测量参考测量程序的要求) 等相关标准涉及生物传感器的性能评价标准。
• 经典教材定义： Turner, A.P.F., Karube, I., & Wilson, G.S. (Eds.). (1987). Biosensors: Fundamentals and Applications. Oxford University Press. 该书是生物传感器领域的奠基性著作之一，提供了详尽的原理和应用阐述。

网络扩展资料

生物传感器（biosensor）是一种将生物敏感材料与物理化学换能器结合，用于检测生物物质浓度并将其转换为可读信号（如电信号）的装置。以下是详细解释：

1.核心定义

生物传感器通过固定化的生物活性材料（如酶、抗体、抗原、微生物、核酸等）作为识别元件，结合换能器（如氧电极、光敏管、压电晶体等）和信号放大装置，实现生物信息的捕获与转换。其英文“biosensor”由“bio-”（生物）和“sensor”（传感器）组成，直译为“生物传感器”。

2.组成结构

• 生物识别元件：包括酶、抗体、细胞等，负责特异性识别目标物质。
• 换能器：将生物反应转化为可测量的信号（如电信号、光信号）。
• 信号处理系统：放大并输出检测结果，便于分析和记录。

3.功能与应用

• 检测功能：用于监测生理变化（如血糖浓度）、病原体（如HBV病毒基因）等。
• 应用领域：涵盖医疗诊断（如糖尿病监测）、环境监测、食品安全检测等。

4.技术特点

• 高灵敏度：例如纳米金材料可提升葡萄糖氧化酶活性，增强检测精度。
• 快速响应：结合现代微电子技术，实现实时监测。

如需进一步了解技术细节或具体案例，可参考来源网页。

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