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絲網印刷生物傳感器技術及其原理

2019-05-13 15:40:10賢集網閱讀量:1770 我要評論


  【包裝印刷產業網 熱點關注】生物傳感器是分析生物技術的一個分支,該技術具有較強的專一性、高靈敏性及用量大等特點。
 
  對于生物醫學檢測、臨床診斷以及環境分析等領域來說,尋求快速、準確、廉價及簡便的分析方法是目前急切渴盼的應用需求。
 
  傳統生物檢測的檢測成本高、檢驗速度慢,檢測儀器昂貴不說,還需要專門的部門或者企業進行檢測。而絲網印刷的生物傳感器具有操作簡單、制作成本低以及實時檢測等特點,尤其是基于絲網印刷技術的電化學生物傳感器能實現大批量工業化生產,與相應的小型檢測儀結合使用能實現快速的檢測。
 
  一、絲網印刷生物傳感器技術選擇
 
  目前的生物傳感器已經歷三代的發展,二代生物傳感器以鐵氰化鉀、二茂鐵、甲醇、亞甲基藍等有機顏料代替一代中的氧氣作為主要的電子媒介,在整個過程中起到傳遞電子的作用。
 
  三代生物傳感器是生物敏感元件與電極直接進行電子交換,這種方式要求電極與活性材料之間的距離小于2?nm,因此要求基底材料具有非常好的平整度,并要在保持絲網印刷生物傳感器生物敏感元件活性情況下對其進行適當的修飾,將其氧化還原中心暴露出來。
 
  這對于大批量、低成本的絲網印刷是不合適的。目前與印刷技術能較好結合的生物傳感器是發展較為成熟的二代傳感器技術,使用絲網印刷的電化學傳感器生產技術相對簡單,易實現大規模的商業化發展模式。
 
  電化學傳感器又以三電極生物傳感器發展較為成熟,檢測較為簡單,受到研究學者和企業的廣泛關注,已有商業化的生產廠家。
 
  二、絲網印刷生物傳感器技術原理
 
  生物傳感器是一種特殊的化學傳感器,主要由兩部分構成:其一是分子識別元件,也叫做生物敏感膜,當待測物質接觸到生物敏感膜時,常常會有物理或者化學反應,生物敏感膜對待測生物分子具有特異性識別,并將反應信號放大。
 
  該識別元件是生物傳感器的關鍵,直接決定傳感器的靈敏度和選擇性。蛋白質、酶、抗原抗體、核酸、生物膜、細胞、組織、微生物等均可作為生物敏感膜的材料。
 
  其二是信號轉換器,也稱為換能器。信號轉換器的作用是將生物分子識別而產生的各種生物的、化學的和物理的信息轉換成可檢測的信號(光、熱、電、聲等)。根據信號轉換器的類別,可將生物傳感器分為光學傳感器、電化學傳感器、聲波傳感器等。
 
  原標題:絲網印刷生物傳感器技術
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