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化学与生物传感器概述
资料介绍
化学与生物传感器是一类能够将化学或生物信号转化为可检测物理信号的分析装置，广泛应用于环境监测、医疗诊断、食品安全等领域。其核心原理是通过敏感元件与目标 analyte 发生特异性相互作用，产生可测量的光学、电学或电化学变化，实现对目标物质的定性或定量分析。
一、化学传感器的分类与工作原理
1.1 电化学传感器
基于电化学反应原理，通过检测电流、电位或阻抗变化实现分析。例如：
· pH传感器：利用玻璃电极膜对氢离子的选择性响应，产生与pH值相关的电位差
· 气体传感器：如一氧化碳传感器，通过气体在电极表面的氧化还原反应产生电流信号
1.2 光学传感器
基于光信号变化进行检测，常见类型包括：
· 荧光传感器：利用荧光物质与目标分子作用后的荧光强度或波长变化
· 表面等离子体共振（SPR）传感器：通过检测金属表面折射率变化反映分子结合过程
二、生物传感器的关键组成
2.1 生物识别元件
包括酶、抗体、核酸、细胞等生物活性物质，具有高度特异性识别能力：
· 酶传感器：如葡萄糖氧化酶传感器，通过酶催化反应产生的电信号定量葡萄糖浓度
· 免疫传感器：利用抗原-抗体特异性结合，结合光学或电化学信号转换
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