biosensor是什麼意思，biosensor的意思翻譯、用法、同義詞、例句

biosensor英标

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

常用詞典

例句

專業解析

生物傳感器（Biosensor）是一種将生物識别元件與物理化學信號轉換器相結合的分析裝置，用于檢測特定分析物（如化學物質、生物分子或微生物）的存在或濃度。其核心原理是利用生物識别元件（如酶、抗體、核酸、細胞、組織或微生物）對目标分析物進行特異性識别和結合，這一生物識别事件隨後被轉換器轉化為可量化、可讀取的電信號、光信號、熱信號或質量變化信號。

核心組成部分與工作原理：

1. 生物識别元件：

   • 這是傳感器的“識别層”，負責特異性結合目标分析物。常用元件包括：
     • 酶： 通過酶促反應催化特定底物，産生可檢測産物（如葡萄糖氧化酶用于血糖檢測）。
     • 抗體/抗原： 利用抗原-抗體的高特異性結合（如免疫傳感器檢測病原體或激素）。
     • 核酸（DNA/RNA）： 通過堿基互補配對識别特定核酸序列（如基因傳感器用于病原體核酸檢測或基因分型）。
     • 細胞/微生物： 利用全細胞或微生物的代謝活動或對特定物質的響應（如用于環境毒性檢測）。
     • 受體： 利用細胞受體的特異性結合能力。
   • 功能： 特異性捕獲或與目标分析物相互作用，産生初級信號（如反應産物、結合事件引起的構象變化等）。

2. 信號轉換器：

   • 這是傳感器的“轉換層”，負責将生物識别事件産生的物理或化學變化轉換為可測量的電信號或其他易讀信號。主要類型包括：
     • 電化學轉換器： 測量電流（安培型）、電位（電位型）或電導/阻抗（電導型）的變化。例如，酶促反應産生的電子轉移或離子濃度變化被電極檢測。
     • 光學轉換器： 測量光吸收、熒光、發光、表面等離子體共振（SPR）或反射率幹涉光譜（RIfS）等光學性質的變化。例如，标記物熒光強度的改變或結合事件引起的光學界面折射率變化。
     • 壓電轉換器： 測量石英晶體微天平（QCM）等器件因表面質量負載變化而引起的共振頻率變化。
     • 熱敏轉換器： 測量生物反應（如酶促反應）釋放或吸收的熱量（熱敏電阻）。
     • 磁轉換器： 利用磁性納米顆粒标記物進行檢測。
   • 功能： 将生物識别事件定量轉化為儀器可讀取的信號。

3. 信號處理與輸出：

   • 轉換器産生的原始信號通常需要經過電子線路的放大、濾波和數字化處理。
   • 處理後的信號最終以用戶友好的形式輸出，例如數字顯示、圖表、聲音警報或數據傳輸到計算機/移動設備。

關鍵特性：

• 特異性： 生物識别元件确保傳感器主要對目标分析物響應，減少其他物質的幹擾。
• 靈敏度： 能夠檢測非常低濃度的目标分析物。
• 響應時間： 從接觸樣品到獲得穩定結果所需的時間。
• 線性範圍： 傳感器輸出信號與分析物濃度成線性關系的濃度區間。
• 穩定性與壽命： 傳感器在儲存和使用期間保持性能的能力。
• 便攜性與即時檢測： 許多現代生物傳感器設計用于現場快速檢測（Point-of-Care Testing, POCT）。

主要應用領域：

• 醫療診斷： 血糖監測（糖尿病管理）、心髒病标志物檢測、傳染病快速診斷（如COVID-19抗原檢測）、妊娠檢測、癌症标志物篩查等。
• 食品安全： 檢測病原體（如沙門氏菌、大腸杆菌）、毒素（如黃曲黴毒素）、農藥殘留、抗生素殘留、食品新鮮度指标等。
• 環境監測： 檢測水體和土壤中的污染物（重金屬、有機污染物、殺蟲劑）、生化需氧量（BOD）、病原微生物等。
• 生物過程控制： 線上監測發酵罐中的生物量、底物、産物濃度等。
• 藥物開發： 高通量藥物篩選、藥物動力學研究。
• 生物防禦與安全： 檢測生物戰劑或有毒物質。

權威定義參考：

• 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）: 将生物傳感器定義為“一種包含生物材料（如組織、微生物、細胞器、細胞受體、酶、抗體、核酸等）或生物衍生材料，或生物模拟材料，與物理化學轉換器或微系統緊密集成或空間分離的分析裝置，該裝置可能包含電子學元件。” (來源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Gold Book)
• 國際标準化組織（ISO）: ISO 18113 (體外診斷醫療器械 - 生物源樣本中量的測量 - 酶催化濃度測量參考測量程式的要求) 等相關标準涉及生物傳感器的性能評價标準。
• 經典教材定義： Turner, A.P.F., Karube, I., & Wilson, G.S. (Eds.). (1987). Biosensors: Fundamentals and Applications. Oxford University Press. 該書是生物傳感器領域的奠基性著作之一，提供了詳盡的原理和應用闡述。

網絡擴展資料

生物傳感器（biosensor）是一種将生物敏感材料與物理化學換能器結合，用于檢測生物物質濃度并将其轉換為可讀信號（如電信號）的裝置。以下是詳細解釋：

1.核心定義

生物傳感器通過固定化的生物活性材料（如酶、抗體、抗原、微生物、核酸等）作為識别元件，結合換能器（如氧電極、光敏管、壓電晶體等）和信號放大裝置，實現生物信息的捕獲與轉換。其英文“biosensor”由“bio-”（生物）和“sensor”（傳感器）組成，直譯為“生物傳感器”。

2.組成結構

• 生物識别元件：包括酶、抗體、細胞等，負責特異性識别目标物質。
• 換能器：将生物反應轉化為可測量的信號（如電信號、光信號）。
• 信號處理系統：放大并輸出檢測結果，便于分析和記錄。

3.功能與應用

• 檢測功能：用于監測生理變化（如血糖濃度）、病原體（如HBV病毒基因）等。
• 應用領域：涵蓋醫療診斷（如糖尿病監測）、環境監測、食品安全檢測等。

4.技術特點

• 高靈敏度：例如納米金材料可提升葡萄糖氧化酶活性，增強檢測精度。
• 快速響應：結合現代微電子技術，實現實時監測。

如需進一步了解技術細節或具體案例，可參考來源網頁。

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