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仿生传感器是什么,有哪些分类和用途?
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仿生传感器是一种采用新检测原理的新型传感器。它由固定细胞、酶或其他生物活性物质与换能器结合形成传感器。这种传感器是近年来生物医学、电子学和工程学相互渗透而发展起来的一种新型信息技术。该传感器功能高,使用寿命长。在仿生传感器中,生物模拟传感器更为常用。

仿生传感器可分为酶传感器、微生物传感器、细胞传感器、组织传感器等。仿生传感器与生物理论的各个方面密切相关,是生物理论发展的直接结果。在生物模拟传感器中,尿素传感器是最近开发的传感器。以尿素传感器为例介绍仿生传感器的应用。

尿素传感器主要由生体膜及其离子通道组成。生体膜能感受到外界刺激的影响,离子通道能接收生体膜的信息并进行放大和传输。当膜内的感觉部分受到外界刺激物的影响时,膜的透过性会发生变化,使大量离子流入细胞,形成信息传递。其中,生体膜的成分是膜蛋白,可以产生保形网络的变化,改变膜的透过性,传递和放大信息。生体膜的离子通道由氨基酸聚合物组成,可以使用有机化学中容易合成的聚氨酸聚合物(L一谷氨酸,PLG)为了替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG它是水溶性的,不适合电机的装饰,但是PLG与聚合物合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。

生体膜离子通道的原理与生体膜基本相同。在电极上固定嵌段共聚膜后,如果增加感应,PLG保性网络变化的物质会改变膜的透过性,从而产生电流变化。通过电流的变化,可以检测到刺激性物质。

尿素传感器经试验证明是一种稳定性好的生物模拟传感器为10负3次的数量级,也可以检测刺激物,但暂时不适合生物测量。

目前,虽然许多仿生传感器已经成功开发,但仿生传感器的稳定性、再现性和批量生产明显不足,仿生传感技术仍处于童年,因此除了继续开发新系列仿生传感器和改进现有系列外,生物活性膜固定技术和仿生传感器固态值得进一步研究。

在不久的将来,模拟生物功能的嗅觉、味觉、听觉和触觉仿生传感器将出现,可能超过人类面部特征的敏感性,提高当前机器人的视觉、味觉、触觉和操作目的物的能力。我们可以看到仿生传感器应用的广阔前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们等着看这一天的到来。

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