生物敏感材料和生物傳感器

1、生物敏感材料和生物傳感器第一節(jié) 概述一、分類按用途：治療用生物敏感材料：自身能感知外界環(huán)境的細微變化，并能產(chǎn)生相應的物理結構和化學性質(zhì)的改變甚至是突變。以響應凝膠為主，以此為根底制成智能型藥物體系。檢測用敏感材料主要用作傳感器中的敏感材料，感知人體的物理量。按敏感特性：磁敏、電敏、光敏、熱敏、壓電材料第一節(jié) 概述二、性能要求良好的生物相容性極高的敏感度穩(wěn)定、可靠、長壽命第二節(jié) 生物敏感材料1、醫(yī)用磁生物材料磁場生物效應 磁場使紅細胞體積增大，攜氧能力增加，有利于改善組織的供血供氧狀態(tài)，促進代謝。 脈沖強磁場能選擇性地抑制腫瘤細胞的生長繁殖。 磁場有改善血液流變學的作用。 磁場有促進創(chuàng)口愈合作用

2、，加速組織的愈合作用利用熱磁效應進行醫(yī)療檢測或控制釋藥、治療磁性接骨板加快了骨折的愈合氧敏感順磁性生物醫(yī)學傳感器材料EPRElectronic Paramagnetic Resonance氧生物醫(yī)學傳感器屬于在線檢測生物醫(yī)學傳感器, 它是利用EPR技術測試活體組織的氧分壓, 形成類似核磁共振的生物組織影像。兼有對EPR敏感并對氧敏感的特性碳黑材料、卟啉類化合物和菁染料類化合物 材料的顆粒已經(jīng)能進入小鼠體內(nèi)各個組織，甚至是尾部、耳部、眼睛的毛細管內(nèi)。小鼠更無中毒表現(xiàn)。傳感器在小鼠體內(nèi)能穩(wěn)定存在較長時間3月后逐漸由體內(nèi)代謝。通過血流量的超聲測試，驗證了傳感器已到達了預期的效果。 磁導向磁性藥物磁性

3、藥物載體的磁導向定位已成功地應用于胃癌、膀胱癌的實驗研究，以及胸部腫瘤和消化道腫瘤的臨床治療。 2、生物醫(yī)用光敏材料光纖生物傳感器測定血清中的自由膽固醇含量鹵化銀光纖CO2激光手術刀主要用于檢測：人體血壓檢測；心音、頸動脈和頸靜脈靜波檢測；血流量測定；呼吸系統(tǒng)計量等。常用材料：壓電石英單晶微重力免疫生物傳感器、超聲波診斷儀壓電陶瓷3、生物醫(yī)用壓電材料4、生物醫(yī)用熱敏材料熱敏電阻陶瓷：用于測量人體深部體溫變化溫度響應性材料：形狀記憶合金第三節(jié) 生物傳感器傳感器主要由信號感受器和信號轉(zhuǎn)換器組成，它能夠感受一定的信號并將這種信號轉(zhuǎn)換成信息處理系統(tǒng)便于接收和處理的信號如電信號和光信號。例如，壓力傳感器

4、能感受壓力信號并將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，濕度傳感器能感受濕度的大小并將濕度大小轉(zhuǎn)換成電信號等。生物傳感器是近幾十年內(nèi)開展起來的一種新的傳感器技術。生物傳感器正是在生命科學和信息科學之間開展起來的一個交叉學科。第三節(jié) 生物傳感器1、與傳統(tǒng)傳感器的區(qū)別傳統(tǒng)傳感器：信號感受器完全由非生命物質(zhì)組成生物傳感器：感受器中含有生命物質(zhì)，例如將一定的植物細胞或動物細胞作為感覺器，可以制成各種細胞傳感器用生物組織作感受器可制成組織傳感器或稱為組織電極將一些特定的細胞器從細胞里別離出來作為感受器，可制成細胞器傳感器將微生物作為感受器可制成微生物傳感器將生物分子如蛋白質(zhì)、核酸等作為感受器，更成為當代生物傳感器開展的

5、主流2、分類感受器所采用的生命物質(zhì)組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器等等所監(jiān)測的物理量、化學量或生物量熱傳感器、光傳感器、胰島素傳感器等其用途免疫傳感器、藥物傳感器等等。2、分類信號轉(zhuǎn)換器與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器并沒有本質(zhì)的區(qū)別。例如，可以利用電化學電極、場效應管、熱每器件、壓電器件、光電器件等器件作為生物傳感器中的信號轉(zhuǎn)換器。依照信號轉(zhuǎn)換器的不同，也可將生物傳感器進行分類，壓電晶體生物傳感器、場效應管生物傳感器等。3、生物傳感器的特點4、電化學生物傳感器5、場效應晶體管FET生物傳感器場效應晶體管FET6、石英晶體微天平QCMD傳感器研究內(nèi)容脂類雙層膜上的DNA雜交酶降解聚電解質(zhì)多層膜細胞粘附生物相容性7、外表等離子共振SPRSurface plasmon resonance8、生物芯片9、生物傳感器應用應用領域醫(yī)療、醫(yī)藥、生物工程、環(huán)境保護、食品、農(nóng)業(yè)、畜牧等與生命科學關系密切的一些領域。例如：臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學成分，為醫(yī)生的診斷提供依據(jù)；生物工程產(chǎn)業(yè)中用生物傳感器監(jiān)測生物反響器內(nèi)各種物理、化學、生物的參數(shù)變化以便加以控制；環(huán)境監(jiān)測中用生物傳感器監(jiān)測大氣和水