生物传感器的应用详解

敏病毒检测。

该技术的设计和操作简单，并且不需要使用任何昂贵的设备或专业技能。该技术还被设计用于识别几乎任何已知的目标病毒的基因序列。迟早，这个技术甚至可以经过调整改进用于在单个测试平台上识别多种流感病毒。

药物剂量

通过精确施药引领新的个性化治疗的发展， 一种新型的生物传感芯片，一厘米大小的正方形设备包含了一个电路，一个控制单元和一个无线电传输模块，一旦植入体内后，允许芯片读取信息，并跟大量的化合物做出反应。

该芯片将允许医生监测药物对新陈代谢系统影响的实时效果，这个成就可以引领全新一代的个性化治疗和精确疗法。 这个生物传感芯片可以测量pH值，温度和代谢相关分子如葡萄糖和胆固醇的。

脑损伤检测

脑损伤已经成为医学世界中的一个重要问题，特别是在运动医学领域中。来自约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins）的心脏病学专家和工程师一直想利用生物传感技术，在发生严重的脑损伤时来警示提醒医生，特别是在心脏手术中。两组人合作开发了一种指甲大小的生物传感器，可以检测与脑损伤相关的特定蛋白质。

作为心脏手术的结果，儿童往往很多时候会出现神经发育的问题，最近的研究表明，多达40％的进行心脏手术的婴儿患者在核磁共振成像扫描（MRI）中出现脑部异常。

这个新的传感器平台经过设计，可以识别作为脑损伤生物标记的特定蛋白质，并且最终可以在手术室外使用，为运动员和事故受害者快速检测和诊断脑损伤。

监测康复患者

生物感应技术用于使用轮椅或假肢的康复病人。研究人员计划进行各种不同的研究，利用生物传感技术，以临时纹身和智能手表的形式收集数据，并监测具体康复设备和锻炼的效果。

该研究将观察患者在家里使用的反应如何，以及如何应对康复设备和锻炼，以便开发能够使用生物传感器信息的软件，支持那些选择在家中进行康复的患者。这个研究的目的是使用这些技术提供的信息来改善患者治疗，以及改善家用康复设备的设计和功能。

生物传感器在非传统医学领域的应用

环境监测的应用

传统的环境监测通常采用离线分析方法，操作复杂，所需仪器昂贵，且不适宜进行现场快速监测和连续在线分析。随着环境污染问题日益严重，生物传感器在建立和发展连续、在线、快速的现场监测体系中发挥着重要作用。

1） 水质监测

生化需氧量（BOD）是衡量水体有机污染程度的重要指标，BOD的研究对于水质监测及处理都是非常重要的此研究也成为水质检测科技发展的方向。

BOD的传统标准稀释法所需时间长，操作繁琐，准确度差，BOD传感器不仅能满足实际监测的要求，并具有快速、灵敏的特点。 随着BOD快速测定研究的不断深入，研究发现BODst（快速BOD测定值）还可作为在线监测生物处理过程的一个重要参数 。

2）大气质量监测

生物传感器可监测大气中的CO2，NO ，NH3及CH，等。Antonelli M等人 采用地衣组织研制了一种传感器，有望用于对大气、水和油等物质中苯的浓度的监测。用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成的微生物传感器，可测定样品中亚硝酸盐含量，从而推知空气中NO 的浓度，其检测极限为1 xl0 mol／L。

在食品工程中的应用

食用牛肉很容易被大肠杆菌0157. H7.所感染，因此需要快速、灵敏的方法检测和防御大肠杆菌0157. H7.一类的细菌。 生物传感器可以直接测量102CFU（菌落形成单位）的大肠杆菌0157. H7.。

检测病原体之后即可以将它分离到培养基上生长。从检测出病原体到从样品中重新获得病原体并使它在培养基上独立生长总共只需1天时间，而传统方法需要4天。

还有一种快速灵敏的免疫生物传感器可以用于测量牛奶中双氢除虫菌素的残余物。它是基于细胞质基因组的反应，通过光学系统传输信号，己达到的检测

极限为16. 2nd/ mL。

在军事领域的应用

生物传感器在化学、生物战剂的侦检方面具有独特的优势。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素（如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌、埃博拉出血热病毒、肉毒杆菌类毒素等） ， 在化学战剂检测中研究和使用最多的是乙酰胆碱脂酶传感器。

20世纪5O年代，就有人设计了沙林毒剂的酶检测方法，可检出0．1—0．5&TImes;10 的沙林，这一方法至今仍被国际上普遍用于神经性毒剂侦毒包和报警器中。