生物傳感器的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

1、生物傳感器的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用 生物傳感器的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用生物傳感器？這個(gè)熟悉但又概念模糊的名詞最近不斷出現(xiàn)在媒體報(bào)道上，生物傳感器相關(guān)的研究項(xiàng)目陸續(xù)獲得巨額的研究資助，顯示出越來(lái)越受重視的前景。要掌握生命科學(xué)研究的前研信息，爭(zhēng)取好的研究課題和資金，你怎能不了解生物傳感器？讓我們來(lái)看看生物通最近的一些報(bào)道：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)航系統(tǒng)和氣

2、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。該裝置可以鑒定腫瘤標(biāo)志物－蛋白以及其它腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的豐度不同的生物分子。該小組下一步目標(biāo)是把檢測(cè)系統(tǒng)做成一個(gè)手持式系統(tǒng)，更加快速方便地檢測(cè)組織樣品。歐共體已經(jīng)撥款 1200 1200 萬(wàn)歐元 萬(wàn)歐元資金給該小組，以使該技術(shù)進(jìn)一步完善。蘇格蘭 Intermediary Technology Institutes 計(jì)劃投資 1 億 2 千萬(wàn)英

3、鎊 千萬(wàn)英鎊發(fā)展“生物傳感器平臺(tái)（Biosensor Platform）”—— 一種治療診斷技術(shù)。作為將診斷和治療疾病結(jié)合在一起的新興療法，能夠在診斷的同時(shí)，提出適合不同病人的治療方案，可以降低疾病診斷和醫(yī)學(xué)臨床的費(fèi)用與復(fù)雜性，同時(shí)具備提供疾病發(fā)展和藥品療效成果的能力。目前該技術(shù)已被使用在某些乳癌的治療上，只需在事前做些特殊的測(cè)試，即可根據(jù)結(jié)果決定適合的療程。這個(gè)技術(shù)更被醫(yī)學(xué)界視為未來(lái)疾病療程的主流。來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校的研究者使用

4、GeneFluidics 開(kāi)發(fā)的新型生物傳感器來(lái)鑒定引起感染的特定革蘭氏陰性菌，該結(jié)果表明利用微型電化學(xué)傳感器芯片已經(jīng)可以用于人臨床樣本的細(xì)菌檢查。GeneFluidics' 16-sensor 上的芯片包被了 UCLA 設(shè)計(jì)的特異的遺傳探針。臨床樣本直接加到芯片上，然后其電化學(xué)信號(hào)被多通道閱讀器獲取。根據(jù)傳感器上信號(hào)的變化來(lái)判斷尿路感染的細(xì)菌種類。從樣品收集到結(jié)果僅需 45 分鐘。比傳統(tǒng)方法（需要由于生物傳感器可以取代常規(guī)的化

5、學(xué)分析方法，因此，它的出現(xiàn)可以說(shuō)是一場(chǎng)技術(shù)革命。為此，世界上一些科技發(fā)達(dá)的國(guó)家都把生物傳感器的研究作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，投入了相當(dāng)大的人力、物力進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，生物傳感器已經(jīng)在醫(yī)學(xué)診斷、食品營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)防工業(yè)及人類衛(wèi)生保健等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，生物傳感器可以用來(lái)測(cè)定作為醫(yī)療重要依據(jù)的體內(nèi)代謝物、蛋白質(zhì)、抗原等的有關(guān)參數(shù)。美國(guó) YSI 公司推出一種外固定化酶型生物傳感器，利用它可以測(cè)定出運(yùn)動(dòng)員鍛煉后血液中

6、存在的乳酸水平或糖尿病人的葡萄糖水平。光纖傳感器和微型生物傳感器結(jié)合可以直接用于體內(nèi)分析。生物工程方面，在利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)藥物時(shí)，將生物傳感器用于工程的監(jiān)視，可以迅速地獲取各種數(shù)據(jù)，有效地加強(qiáng)了生物工程產(chǎn)品的質(zhì)量管理。此外，生物傳感器已在癌癥藥物的研制方面發(fā)揮了重要的作用，將癌癥患者的癌細(xì)胞取出培養(yǎng)，然后利用生物傳感器準(zhǔn)確地測(cè)試癌細(xì)胞對(duì)各種治癌藥物的反應(yīng)，經(jīng)過(guò)這種試驗(yàn)就可以快速地篩選出一種最有效的治癌藥物。目前，市場(chǎng)上出售的生物傳感

7、器大多是第二代產(chǎn)品，它含有生物工程分子，能直接感知并測(cè)定出指定的物質(zhì)。第三代或第四代的生物傳感器的典型代表是把硅片與生命材料相結(jié)合制成的生物硅片。這種有機(jī)與無(wú)機(jī)相結(jié)合的生物硅片比傳統(tǒng)硅片的集成度要高幾百萬(wàn)倍，且在工作時(shí)不發(fā)熱或僅產(chǎn)生微熱。今后，隨著高科技的不斷發(fā)展，還可以利用不同的生物元件的特殊功能與先進(jìn)的電子技術(shù)相結(jié)合，研制出各種用途的新型生物傳感器。例如，采用微電子技術(shù)與特殊的生物元件可以研制出超微型的生物傳感器，它可以進(jìn)入人體內(nèi)，