生物傳感器在醫(yī)學(xué)上的意義

1、生物傳感器在醫(yī)學(xué)上的意義沈婷婷（09臨床二系二班 2009223204）【摘要】 生物傳感器是利用生物活性物質(zhì)分子識(shí)別的功能，將感受的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器，是一個(gè)非常活躍的研究和工程技術(shù)領(lǐng)域，是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測(cè)方法與監(jiān)控方法，也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。因?yàn)樯飩鞲衅鲗Ｒ弧㈧`敏、響應(yīng)快等特點(diǎn)，為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究及臨床診斷提供了一種快速簡(jiǎn)便的新型方法，在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，意義極為重大。【關(guān)鍵詞】 生物傳感器；醫(yī)學(xué)；應(yīng)用；意義一、 生物傳感器的種類1、根據(jù)生物傳感器中分子識(shí)別元件即敏感元件可分為五類：酶?jìng)鞲衅鳎╡nzymesensor），微生物傳

2、感器（microbialsensor），細(xì)胞傳感器（organallsensor），組織傳感器（tis-suesensor）和免疫傳感器（immunolsensor）。顯而易見(jiàn)，所應(yīng)用的敏感材料依次為酶、微生物個(gè)體、細(xì)胞器、動(dòng)植物組織、抗原和抗體。2、根據(jù)生物傳感器的換能器即信號(hào)轉(zhuǎn)換器分類有：生物電極（bioelectrode）傳感器，半導(dǎo)體生物傳感器（semiconductbiosensor），光生物傳感器（opticalbiosensor），熱生物傳感器（calorimetricbiosensor），壓電晶體生物傳感器（piezoelectricbiosensor）等，換能器依次為電化學(xué)電

3、極、半導(dǎo)體、光電轉(zhuǎn)換器、熱敏電阻、壓電晶體等。 3、以被測(cè)目標(biāo)與分子識(shí)別元件的相互作用方式進(jìn)行分類有生物親合型生物傳感器（affinitybiosensor）。二、生物傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的生物傳感器發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。在臨床醫(yī)學(xué)中，酶電極是最早研制且應(yīng)用最多的一種傳感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物傳感器。1、 藥物分析藥物分析用生物傳感器其典型代表產(chǎn)品是SPR生物傳感器，它主要用于部份新藥研發(fā)中藥物作用的分子活性基團(tuán)的識(shí)別。2、 腫瘤監(jiān)測(cè)英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)科學(xué)家研發(fā)了可用于檢測(cè)腫瘤蛋白以及耐藥性MASA細(xì)菌的微型生物傳感器。該系統(tǒng)利用一個(gè)回旋裝置來(lái)檢測(cè)，類似導(dǎo)航

4、系統(tǒng)和氣袋的原理。振蕩晶片的大小類似于一顆塵埃尺寸，有望可使醫(yī)生診斷和監(jiān)測(cè)常見(jiàn)類型的腫瘤，獲得最佳治療方案。該技術(shù)仍在不斷完善優(yōu)化中。3、血糖分析儀各種各樣的血糖分析儀，如糖尿病人可以自測(cè)的手掌型血糖分析器，已經(jīng)達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的程度。在上世紀(jì)年代血糖自我監(jiān)測(cè)儀器就已問(wèn)市，使血糖的檢驗(yàn)由醫(yī)院延伸到家中。年新一代血糖及操作技術(shù)簡(jiǎn)單化，使得自我監(jiān)測(cè)血糖的準(zhǔn)確度提高了。研究者最初沿著干化學(xué)試劑條測(cè)定尿糖濃度的思路，采用酶法葡萄糖分析技術(shù)、并結(jié)合絲網(wǎng)印刷和微電子技術(shù)制作的電極，以及智能化儀器的讀出裝置，三者完美地組合成微型化的血糖分析儀。它們大多數(shù)是價(jià)位在500-1800元之間的簡(jiǎn)易型儀器，適于家用和病

5、人自己使用。4、胰島素泵胰島素泵又稱為持續(xù)胰島素輸注泵，是為模擬自身胰島素的生理性分泌，使血糖獲得理想的控制而設(shè)計(jì)的智能式輸注裝置。胰島素泵由泵、小注射器和與之相連的輸液管組成。注射器裝入泵中后，將相連的輸液管前端的引導(dǎo)針用注針器扎入患者的皮下，再由電池驅(qū)動(dòng)胰島素泵的螺旋馬達(dá)推動(dòng)小注射器的活塞，將胰島素輸注到體內(nèi)胰島素泵的基本用途是模擬胰腺的分泌功能，按照人體需要的劑量將胰島素持續(xù)地推注到使用者的皮下，保持全天血糖穩(wěn)定，以達(dá)到控制糖尿病的目的。三、生物傳感器在醫(yī)學(xué)上的意義隨著生物傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，生物傳感器必將在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域掀起一股熱潮。1、生物傳感器采用固定化生物活性物質(zhì)作催化劑，價(jià)值昂貴的試

6、劑可以重復(fù)多次使用，克服了過(guò)去酶法分析試劑費(fèi)用高和化學(xué)分析繁瑣復(fù)雜的缺點(diǎn)。因此，這一技成本低，在連續(xù)使用時(shí)，每例測(cè)定僅需要幾分錢人民幣，術(shù)在很大程度上減輕病患醫(yī)療費(fèi)用上的負(fù)擔(dān)。2、生物傳感器專一性強(qiáng)，只對(duì)特定的底物起反應(yīng)，而且不受顏色、濁度的影響，準(zhǔn)確度高，一般相對(duì)誤差可以達(dá)到1；分析速度快，可以在一分鐘得到結(jié)果。因此，這一技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上不僅提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，更是縮短了整個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間，進(jìn)一步提供了救治病人的先機(jī)。3、操作系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析。在臨床中，許多操作對(duì)于病患來(lái)說(shuō)是痛苦的，若能很好的利用生物傳感器的這一特點(diǎn)，我相信將為他們減少很多的痛苦。當(dāng)前各種利用生物傳感技術(shù)開(kāi)發(fā)的儀器也已問(wèn)世，但是在應(yīng)用上還有許多技術(shù)需要深入研究。診斷各種疾病的醫(yī)用傳感器，還有待于引深研發(fā)，例如谷氨酸傳感器是一種穩(wěn)定的脫氫酶、轉(zhuǎn)氨酶、血氨的指示性傳感器，它在臨床急癥室等許多場(chǎng)合可取代光度法測(cè)定，有潛在應(yīng)用前景；測(cè)定胸外科病人乳酸指標(biāo)的生物傳感器也已開(kāi)始應(yīng)用,與腎透析聯(lián)用的幾種生物傳感器也有產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)價(jià)值。今后這些生物傳