仿生传感器,是一种选用新的检测原理的新式传感器,它选用固定化的细胞、酶或许其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学彼此浸透而开展起来的一种新式的信息技能。这种传感器的特点是性能好、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模仿的传感器。
各种仿生传感器
仿生传感器依照运用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞传感器、安排传感器等。仿生传感器和生物学理论的方方面面都有亲近的联络,是生物学理论开展的直接效果。在生体模仿的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为比如介绍仿生传感器的运用。
尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜可以感触外部影响影响,离子通道可以接收生体膜的信息,并进行扩大和传送。当膜内的感触部位遭到外部影响物质的影响时,膜的透过性将发生改变,使很多的离子流入细胞内,构成信息的传送。其间起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能发生保形网络改变,使膜的透过性发生改变,进行信息的传送及扩大。
生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中简单组成的聚氨酸的聚合物(L-谷氨酸,PLG)为代替物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,它和聚合物可以组成嵌段共聚物,构成传感器运用的感应膜。
生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜相同,在电极大将嵌段共聚膜固定后,假如加感应PLG保性网络改变的物质,就会使膜的透过性发生改变,然后发生电流的改变,由电流的改变,便可以进行对影响性物质的检测。
尿素传感器经实验证明是稳定性好的一种生体模仿传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测影响性物质,可是暂时还不合适生体的计测。
现在,尽管现已开展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性显着缺乏,所以仿生传感技能尚处于幼年期,因而,今后除持续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技能和仿生传感器的固态化值得进一步研讨。
在不久的将来,模仿生体功用的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将呈现,有或许超越人类五官的才能,完善现在机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的才能。咱们可以看到仿生传感器运用的广泛远景,但这些都需求生物技能的进一步开展,咱们拭目而待这一天的到来。