摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

一、生物傳感器的原理

待測物質經(jīng)擴散作用進入生物活性材料，經(jīng)分子識別，發(fā)生生物學反應，產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。

二、生物傳感器的種類

（1）按照其感受器中所采用的生命物質分類，可分為：微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器、DNA傳感器等。

（2）按照傳感器器件檢測的原理分類，可分為：熱敏生物傳感器、場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。

（3）按照生物敏感物質相互作用的類型分類，可分為親和型和代謝型兩種。

摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

摘要：簡述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測領域中的研究與應用，對其發(fā)展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測、臨床醫(yī)學等方面得到廣泛的應用。生物傳感器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速準確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發(fā)展，生物傳感器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測。

中圖分類號：TP212.3文獻標識碼：A文章編號：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應用受到一定的限制。

近些年來，微生物固定化技術的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件，與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點。此外，還可以同時利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復雜反應。而目前，光纖生物傳感器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術（PCR）的發(fā)展，應

摘要：隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，食品安全問題越來越受到社會的廣泛關注。為保證食品質量，現(xiàn)代生物傳感器應運而生。本文通過對生物傳感器的相關探討，分析其在食品安全監(jiān)測中的應用。

關鍵詞：生物傳感器；食品安全監(jiān)測；應用

隨著社會的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對食品安全的問題越來越重視，因此食品安全監(jiān)測就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的食品安全監(jiān)測方法有很多，如化學方法、色譜法、生物監(jiān)測法等，這些方法雖然都在一定程度上保障了食品質量，但是監(jiān)測過程過于復雜，效果并不理想，經(jīng)檢測后的食品中仍然有很多對人體有害的物質殘留，如肉類中的細菌感染、乳制品中的化學毒素、瓜果蔬菜中的農(nóng)藥殘留等。因此，國家相關食品監(jiān)測部門制定了許多嚴格的標準，希望對人們的健康提供更進一步的保障。此外，各種各樣的監(jiān)測措施也隨著科學技術的進步不斷涌現(xiàn)出來，以滿足快速、高效監(jiān)測食品的需要，其中生物傳感器是重要的手段之一。自1967年S.J.烏普迪克等制出了第一個生物傳感器——葡萄糖傳感器開始，發(fā)展到現(xiàn)在日漸成熟，已在食品安全檢測中得到了廣泛應用[1]。生物傳感器（biosensor），是一種對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器，是由固定化的生物敏感材料作識別元件與適當?shù)睦砘瘬Q能器及信號放大裝置構成的分析工具或系統(tǒng)[2]。生物傳感器具有接受器與轉換器的功能。它以檢驗迅速、準確度高、抗干擾性強、成本低廉著稱，除了在食品檢測領域得到廣泛應用外，近幾年在制藥、化工、臨床檢驗、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測等方面也開始有良好的發(fā)展前景。本文通過對生物傳感器的相關探討，分析其在食品安全監(jiān)測中的應用，以期解決人類的食品安全問題，保證人類飲食健康。

1生物傳感器

生物傳感技術是現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的又一有力證明，在現(xiàn)代電子信息技術、食品檢測科學和生物醫(yī)學工程等領域都得到了廣泛應用，其與通訊技術、計算機技術并稱為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。生物傳感器是將生物感應元件的敏感性、專一性與一個能夠產(chǎn)生和待測物濃度成比例的信號傳導器結合，利用各種生物材料或生物代謝產(chǎn)物如酶、抗體等做成的用于檢測、識別生物與食品的化學成分的傳感器[3]。其中，對食品安全的監(jiān)測是它最主要的應用方向，它監(jiān)測食品的主要工作原理是通過分子識別元件對需要監(jiān)測的食品進行特異性融合，在短暫的一段時間后，觀察是否會發(fā)生化學或物理變化，利用換能器把變化的情況轉變?yōu)槿祟惪衫斫獾臄?shù)據(jù)，最后把這些數(shù)據(jù)通過光電路徑輸出來，從而實現(xiàn)對食品是否安全的準確分析和檢測。生物傳感器是由兩個模塊構成的，第一個模塊為識別模塊，它的功能是識別食品中的生物體分子、組織結構或細胞構成是否符合標準，檢查的具體部分為酶、微生物、抗原或抗體等；另一個模塊是轉換模塊，它的主要功能是當生物體中的物質不符合檢查標準時，對出現(xiàn)的物理信號進行轉換，最后達到系統(tǒng)測量或控制的目的。生物傳感器自20世紀70年代問世以來，已經(jīng)經(jīng)歷了多次的改革、發(fā)展、創(chuàng)新，直到日漸成熟，在許多領域得到廣泛應用。①第一代生物傳感器是由固定了生物成分的非活性基質膜和電化學電極組成。②第二代傳感器是在第一代的基礎上發(fā)展而來的，彌補了第一代傳感器中存在的不足，它不再需要非活性的基質膜的參與，而是將生物成分直接吸附或共價結合到換能器表面，它的一大優(yōu)點是在檢測的過程中無其他輔助材料幫助完成檢測，節(jié)約了監(jiān)測成本。③第三代生物傳感器也就是人們現(xiàn)在常用的食品監(jiān)測方式，它將生物識別和信號轉換與處理結合在一起，直接將生物活性成分固定在電子元件上，因而可以直接感知和放大檢測物的信息變化[4]。生物傳感器是根據(jù)人類的感官功能發(fā)明出來的，人類通過耳朵聽到聲音，而生物傳感器是利用生物體中的敏感單元來確定食品中的成分，進而判斷食品是否合格。生物傳感器與傳統(tǒng)的食品安全監(jiān)測方法相比，具有操作簡便、監(jiān)測高效、成本低廉、選擇性好等優(yōu)點，具體優(yōu)點如下。①針對性強：如果生物體中存在某些特定的物質，那么它就會發(fā)出信號，因此它的針對性強，在一般情況下，不會受到顏色、氣味、污垢等客觀因素的干擾[5]。②效率高：利用生物感應器監(jiān)測食品是否安全，可以在極短的時間內(nèi)看到監(jiān)測結果，效率較高，且準確率較高。③成本低廉：傳統(tǒng)的監(jiān)測方法要利用大量的輔助劑才能夠完成監(jiān)測，成本較高，而利用生物傳感器監(jiān)測，可以重復使用催化劑，減少了對試劑的消耗，節(jié)約了監(jiān)測成本，提高了經(jīng)濟效益。④易于操作：生物傳感器的監(jiān)測過程并不復雜，在計算機科學技術的幫助下即可完成，易于操作。

2生物傳感器在食品安全監(jiān)測中的應用

摘要:食品檢測的檢驗結果十分重要，在實際檢測過程中會受到很多影響因素的干擾。為了保證檢測結果的正確性，要在日常檢驗過程中確保每一個環(huán)節(jié)的準確性，加快研發(fā)快速檢驗食品安全的方法，如:多功能食品安全快速檢測儀檢測食品，質譜儀檢測三聚氰胺，生物傳感器檢測食品，快速檢驗紙片法檢測食品，等等，通過食品檢測技術的提高來加強我國的食品質量，最大程度地保證食品的安全。

關鍵詞:快速檢測技術;食品檢測;應用

我國食品快速檢測技術的實際應用工作仍處在定性、半定量的水準，反映出我國食品安全快速檢測技術還有發(fā)展的空間，食品安全快速檢測技術的應用也有較大的發(fā)展環(huán)境。食品安全檢測工作涉及較多學科，會拓展更多、更科學的檢測方法，實現(xiàn)快速檢測技術的快速發(fā)展，為我國食品檢測工作提供巨大的技術支持，為廣大消費者的健康提供保障。

1我國食品檢測技術的研究現(xiàn)狀

檢測技術是進一步減少食源性疾病發(fā)生的有效保證，食品安全技術應該最先體現(xiàn)在檢測技術上，這是保障食品安全最直接和最有效的手段，沒有檢測技術，我們就無法保證食品的安全，也無法知道食品不安全到什么程度。由此可見，食品檢測關系到消費者的健康和生命安全，我們要解決食品的安全問題，必須知道疾病是與那些因素有關的，所以，檢測技術就顯得十分重要。衡量食品是否安全，必須依賴檢測技術和科學的檢驗技術，所以，有關食品檢測技術的研究早已引起眾多國家的重視。近年來，伴隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國也推出了眾多的檢驗技術，以適應人們需求的不斷變化，要求我們要從檢驗過程的每一個環(huán)節(jié)出發(fā)，受儀器、方法、環(huán)節(jié)和操作人員的因素限制，所得到的結果與實際內(nèi)容往往會存在著一些差異，比如，儀器不準、試劑中存在雜質以及采樣不能代表整體性等多種誤差，也會出現(xiàn)由于環(huán)境的改變而導致的不可抗因素，這些因素造成的誤差會在很大程度上影響最終的檢測結果。

2快速檢測技術在食品檢測中的應用

摘要：隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化，人們的環(huán)保意識日漸增強。在環(huán)境化學的教學過程中，案例教學因其所具備的趣味化及形象化特征發(fā)揮了不可替代的作用。納米傳感器作為最近幾年來新產(chǎn)生的一種環(huán)境分析檢測技術，不僅能夠運用于現(xiàn)場原位及污染物質的檢測中，而且可以引入環(huán)境化學的教學過程中。本文詳細敘述納米傳感器與環(huán)境化學教學的密切聯(lián)系，介紹將納米傳感器融入環(huán)境化學教學的必要性，對提高學生的研究能力，激發(fā)學生的學習興趣具有非常重要的理論意義及現(xiàn)實意義。

關鍵詞：環(huán)境化學；教學；納米傳感器

隨著社會的發(fā)展以及經(jīng)濟水平的提升，環(huán)境問題日漸凸顯，社會需要大量具備科學環(huán)境知識的高素質人才，所以高校肩負著塑造大批環(huán)境類人才的使命。在眾多高校的課程體系中，環(huán)境化學課程占據(jù)著不可或缺的地位。環(huán)境化學課程主要探討的是化學污染物質在環(huán)境介質中的存在、化學性質、行為及控制的化學原理等。新誕生的納米傳感技術涵蓋的知識面廣泛，并且具有全面性和綜合性，將其融入于課程的教學中，可以顯著提升教學效果。在環(huán)境化學現(xiàn)存的教學工作的基礎上，緊密地結合學校自身的辦學特點，是提升教學質量的重要措施之一。

1納米傳感器概述

1.1納米化學及生物傳感器

在化學及生物傳感器領域融入納米技術，有效提升了生物傳感器及化學的檢測性能，推動了新型化學及生活傳感器的誕生。由于具備了亞微米的尺寸、換能器及納微米系統(tǒng)，大大提升了該傳感器的物理、化學性質對細胞的檢測靈敏度，檢測的反應時間也有了明顯的減少，而且可以實現(xiàn)高通量的實時檢測分析。使用納米材料所制成的非常靈敏的生物及化學傳感器，能夠早期診斷癌癥及心血管疾病。使用碳納米管及其他納米微結構的化學傳感器可以檢測出氧化氮、過氧化氫、碳氫化合物及揮發(fā)性有機物等。和其他具備相同功能的分析儀相比，其不僅尺寸很小，而且價格非常便宜。在生物傳感器當中，使用納米顆粒、納米器件及多空納米結構均獲取了成功[1]。