現(xiàn)代傳感技術(shù)與系統(tǒng)課件第三章3-4要點(diǎn)(參考版)
2025-05-16 02:14本頁(yè)面
【正文】 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 46 用于 分子識(shí)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(shí)別的生物傳感器 具有二極管特性的人工蛋白質(zhì)： 。 結(jié)果 ， 可以在純天然蛋白質(zhì)中的血紅素電子傳送機(jī)能組之間控制電子移動(dòng)的方向 。 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 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 45 用于 分子識(shí)別的生物傳感器 MAKAREA等提出了有關(guān)分子開(kāi)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(dòng)力的血卟啉等環(huán)狀高分子的一維排列 ， 通過(guò)控制分子的重疊次數(shù) ， 實(shí)現(xiàn)電子移動(dòng)的開(kāi)閉動(dòng)作 。 1978年 ， KARTA提出了具有三端的孤立子傳導(dǎo)分子元件的論文 。 D部采用 TETORATIAFURUBAREN（ TTF） 結(jié)構(gòu) ， A部采用TETORASIANOKINOJIMETAN（ TCNQ） 結(jié)構(gòu) 。 分子元件可以分為三大類(lèi)：一是開(kāi)關(guān)元件 （ 分子開(kāi)關(guān) ） 以及存儲(chǔ)器元件 （ 分子存儲(chǔ)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(jìn)行光合作用的過(guò)程就能看到這種現(xiàn)象；三是可動(dòng)的元件即執(zhí)行器 。 把涉及納米領(lǐng)域的新的學(xué)術(shù)體系稱(chēng)作納米電子學(xué) ， 包含全部納米電子學(xué)的技術(shù)稱(chēng)作納米技術(shù) 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 42 用于 分子識(shí)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(shí)別的生物傳感器 (13)分子元件 納米 （ 109） 比微米 （ 106） 還要小 。 從商品的意識(shí)出發(fā)對(duì)此做問(wèn)卷調(diào)查 ， 如果這種血糖測(cè)定器定價(jià)為 15000日元 ， 則求購(gòu)量就會(huì)成倍增加 。 結(jié)果 ， 得到試紙的變色濃度與葡萄糖濃度的比值為 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 41 用于 分子識(shí)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(shí)將產(chǎn)生色變 ， 這種現(xiàn)象可以通過(guò)波長(zhǎng)為 650mm的紅色半導(dǎo)體激光測(cè)定 。 有關(guān)試紙是一種含有葡萄糖氧化酶 （ GOD） 、 過(guò)氧化酶（ POD） 以及染色體基因的酶試紙 ， 而且為了減少對(duì)還原物的影響 ， 通常不選用疏水性高分子 。在進(jìn)行牙齦液分析時(shí) ， 要求葡萄糖試紙能夠檢測(cè)出濃度為 1mg/L（ 因?yàn)檠侵狄话阍?1000～ 3000mg/L） 的血糖值 。 牙齦液的分泌量為幾微升 ， 屬于微量級(jí)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 。 我們期待著 用于生物學(xué)領(lǐng)域的高性 能測(cè)定裝置的研發(fā)成功 。 不管怎么說(shuō) ， 這種方式的靈敏度已經(jīng)比以往的方法 高兩個(gè)數(shù)量級(jí)了 。另外還有質(zhì)量測(cè)定法 ， 它是利用吸附抗體的晶體振子在與抗原結(jié)合的過(guò)程中對(duì)抗原量的變化進(jìn)行測(cè)定 。 測(cè)定 MAKA的剩磁和磁性衰減的測(cè)定靈敏度要比以往的光學(xué) MAKA的方法高 10倍左右 。 其次加入與抗體結(jié)合在一起的磁性微粒 （ MAKA） ， 使之與抗原相結(jié)合 。 它的原理是將納米級(jí)磁性微粒結(jié)合到抗體 （ 稱(chēng)作MAKA） 中 ， 使之與抗原進(jìn)行反應(yīng) ， 測(cè)定采樣的磁化狀態(tài) 。 近年來(lái)隨著高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn) ， 依賴(lài)液態(tài)氮的溫度變化調(diào)整動(dòng)作值的傳感器的制作已經(jīng)成為可能 ， 再加上冷凍機(jī)的性能的提高 ， SQUID的應(yīng)用范圍更加廣闊 。 抗原與抗體的結(jié)合 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 36 用于 分子識(shí)別的生物傳感器 晶體振動(dòng)式親和性傳感器： 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 37 用于 分子識(shí)別的生物傳感器 (11)超導(dǎo)量子干涉器件 （ SQUID:Superconducting Quantum Interference Device） 這是一種超導(dǎo)狀態(tài)下產(chǎn)生量子化效應(yīng) （ 磁通的量子化 ） 的裝置 ， 利用它可以在極其微弱的磁場(chǎng)下得到高靈敏度的測(cè)定 。 人的遺傳因子分段大約有 500個(gè) ， 其組合數(shù)量是極其龐大 的 。 Y字的兩個(gè)頭部屬于與抗原結(jié)合的領(lǐng)域 ， 抗體的遺傳因子有幾個(gè)分段 。 T4 型噬菌體的 6只腳與細(xì)胞表面能夠很結(jié)實(shí) 地粘貼在一起 ， 通過(guò)空心桿進(jìn)入細(xì)胞 ， 從而將遺傳因子送入體內(nèi) 。 抗原雖然是一般的病毒 ， 但是不能自身繁殖 ， 必須借助其他的生物細(xì)胞來(lái)繁殖自己的后代 。 這種現(xiàn)象被稱(chēng)作免疫 ， 也就是針對(duì)病源滋生的抗原體產(chǎn)生抵抗即抗體作用 。前者屬于質(zhì)量變化 ， 后者則反映折射率的變化 ， 不管哪一種都可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度的測(cè)定 。 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 32 用于 分子識(shí)別的生物傳感器 新鮮度傳感器： 第三章 (3) 智能傳感與信息系統(tǒng) 33 用于 分子識(shí)別的生物傳感器 (10) 親和性傳感器 這種傳感器將與某種特定的化學(xué)物質(zhì) （ 抗原 ）
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