現(xiàn)代傳感技術(shù)與系統(tǒng)課件第三章3-4要點-資料下載頁
2025-05-13 02:14本頁面
【正文】 吸附抗體的晶體振子在與抗原結(jié)合的過程中對抗原量的變化進行測定 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 39 用于 分子識別的生物傳感器 現(xiàn)在 ， 能夠檢測到的磁性微粒的個數(shù)是 2 106， 如果能夠減少系統(tǒng)噪音 ， 還有可能減少一個數(shù)量級 。 不管怎么說 ， 這種方式的靈敏度已經(jīng)比以往的方法 高兩個數(shù)量級了 。 高精度的蛋白質(zhì)的 質(zhì)量分析裝置也已經(jīng)開 發(fā)出來了 。 我們期待著 用于生物學(xué)領(lǐng)域的高性 能測定裝置的研發(fā)成功 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 40 用于 分子識別的生物傳感器 (12)無 疼痛型血糖測試傳感器 利用牙齦中分泌出的體液測定血糖的非侵入式便攜式裝置目前還在試制階段 。 牙齦液的分泌量為幾微升 ， 屬于微量級別 ， 但是它所含的葡萄糖濃度與血糖的相關(guān)量的比值卻可以達(dá)到 。 這里 ， 可以考慮將裝有葡萄糖試紙的毛細(xì)管作為牙齦分泌液的采樣器 。在進行牙齦液分析時 ， 要求葡萄糖試紙能夠檢測出濃度為 1mg/L（ 因為血糖值一般在 1000～ 3000mg/L） 的血糖值 。 這種采樣器要插入 □ 腔 ， 所以應(yīng)采用自由便攜式 。 有關(guān)試紙是一種含有葡萄糖氧化酶 （ GOD） 、 過氧化酶（ POD） 以及染色體基因的酶試紙 ， 而且為了減少對還原物的影響 ， 通常不選用疏水性高分子 。 將反應(yīng)的時間延至 90秒可以提高增感效果 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 41 用于 分子識別的生物傳感器 采樣液在試紙上與葡萄糖發(fā)生反應(yīng)時將產(chǎn)生色變 ， 這種現(xiàn)象可以通過波長為 650mm的紅色半導(dǎo)體激光測定 。 利用透鏡將垂直方向的反射光聚焦 ， 通過發(fā)光二極管檢測反射光的量 ， 從而求出反射率 。 結(jié)果 ， 得到試紙的變色濃度與葡萄糖濃度的比值為 。 通過幾個醫(yī)療機關(guān)的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn) ， 這種血糖測定器有望得到認(rèn)可 ， 因為采樣時沒有疼痛的感覺 ， 與血糖值相關(guān)的數(shù)也達(dá)到了 。 從商品的意識出發(fā)對此做問卷調(diào)查 ， 如果這種血糖測定器定價為 15000日元 ， 則求購量就會成倍增加 。 所以 ，發(fā)展前景十分看好 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 42 用于 分子識別的生物傳感器 牙齦液 （ GCF） 采樣器的結(jié)構(gòu)： 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 43 用于 分子識別的生物傳感器 (13)分子元件 納米 （ 109） 比微米 （ 106） 還要小 。 半導(dǎo)體器件的尺寸做到納米程度時 ， 電子就可以像離子那樣 ， 呈現(xiàn)波的特性 ， 也就是說能夠清楚地表現(xiàn)量子力學(xué)效應(yīng) 。 把涉及納米領(lǐng)域的新的學(xué)術(shù)體系稱作納米電子學(xué) ， 包含全部納米電子學(xué)的技術(shù)稱作納米技術(shù) 。 下面介紹一下生物分子的高機能元件即分子元件 。 分子元件可以分為三大類：一是開關(guān)元件 （ 分子開關(guān) ） 以及存儲器元件 （ 分子存儲器 ） ；二是能量變換器件 ， 以生物為例 ， 在Thylakoid（ 一種袋狀扁平型葉綠體植物 ） 膜上進行光合作用的過程就能看到這種現(xiàn)象；三是可動的元件即執(zhí)行器 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 44 用于 分子識別的生物傳感器 1974年 ， ABIRAMU提出了分子整流元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ， 把電子施主區(qū) （ D） 、 絕緣區(qū) （ I） 、 電子受主區(qū) （ A） 設(shè)計在 1個分子內(nèi) 。 D部采用 TETORATIAFURUBAREN（ TTF） 結(jié)構(gòu) ， A部采用TETORASIANOKINOJIMETAN（ TCNQ） 結(jié)構(gòu) 。 當(dāng)對分子施加電壓時 ， 電子流將從 D到 A單向流動 ， 使之具有整流機能 。 1978年 ， KARTA提出了具有三端的孤立子傳導(dǎo)分子元件的論文 。 這里所說的孤立子 ， 是指它具有獨立的波的特性 ， 按照這種說法 ， 高分子在一點處具有一個電子的場合也可以稱其為孤立子 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 45 用于 分子識別的生物傳感器 MAKAREA等提出了有關(guān)分子開關(guān)回路 （ 生物芯片 ） 的設(shè)想 ， 它是利用以生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)為動力的血卟啉等環(huán)狀高分子的一維排列 ， 通過控制分子的重疊次數(shù) ， 實現(xiàn)電子移動的開閉動作 。 最近 ， 具有傳送兩個電子功能組的人工蛋白質(zhì)替代遺傳因子的實驗已獲得成功 。 細(xì)菌產(chǎn)生于具有耐熱性的天然蛋白質(zhì) （ 細(xì)胞色素C552） 中 。 使用一種叫做磷酸核黃素的維生素 ， 作為與外部電子交換信息的電極 （ 接 □ ） 。 結(jié)果 ， 可以在純天然蛋白質(zhì)中的血紅素電子傳送機能組之間控制電子移動的方向 。 利用這種具有遺傳因子的組合變換技術(shù) ， 有望開發(fā)出適用于高效率轉(zhuǎn)換元件和傳感器等的納米電子元件 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 46 用于 分子識別的生物傳感器 分子整流器： 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 47 用于 分子識別的生物傳感器 具有二極管特性的人工蛋白質(zhì)：
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