生物传感器的研究与发展前景(完整论文)

河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）1学年论文（课程设计）题目：生物传感器的研究与发展前景学院生命科学学院学科门类工程类专业生物工程学号2009444058姓名蒋勇指导教师周艳芬河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）22010年12月30日目录一前言..........................................................................................................................................................1二本论..........................................................................................................................................................22.1生物传感器概述.............................................................................................................................22.2中国生物传感器的发展和产业现状....................................................................................22.3国内外生物传感器发展的差距...............................................................................................32.4生物传感器的产业发展前景展望.........................................................................................3三结论..........................................................................................................................................................5参考文献.....................................................................................................................................................6河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）3生物传感器的研究与发展前景摘要生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。关键词：生物传感器；生物技术；环境监测。产业链河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）4ABSTRACTBiosensorespeciallymicrobialsensorinrecentyearsinfermentationindustryandenvironmentalmonitoringinthefieldofresearchandapplicationmakesthecontributiontothedevelopmentprospectandmarketintopredictionandprospect.Biologicalelectrodeiscomposedofimmobilizedorganismsasmolecularrecognitionofcomponentsofthesensitivematerials,andoxygenelectrode,thefilmelectrodeandfuelelectrodeiscomposedofbiologicalsensors,infermentationindustry,environmentalmonitoring,foodmonitoringandclinicalmedicineetcwidelyapplication.Biosensorhasgoodspecificity,easyoperation,simpleequipment,quickandaccuratemeasurement,scopeapplication.Alongwiththedevelopmentofthetechniqueofimmobilization,biologicalsensorsinthemarkethavestrongcompetitiveness.Keywords:BiosensorbiotechnologyEnvironmentalmonitoringIndustrialchain河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）5一前言生物科学方面一直是各个国家重点发展的方向，是未来科技的专注点之一，而生物传感器则是生物学里非常活跃的领域之一。基于生物传感器的基本结构和性能，从它的选择性，稳定性，灵敏度和传感器系统的集成化，体现了生物传感器发展的特点和趋势。由于生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面有着巨大的作用，它的发展对生产生活都有极大影响，本文详细概述了生物传感器的发展史，世界生物传感器市场的近况和发展趋势及其在国内的发展，与国外的比较，和未来的展望。河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）6二本论2.1生物传感器概述生物传感器的研究起源于20世纪的60年代，1967年Updike和Hicks把葡萄糖氧化酶(GOD)固定化膜和氧电极组装在一起，首先制成了第一种生物传感器，即葡萄糖酶电极［1］。到80年代生物传感器研究领域已基本形成。现代生物传感器的研究和工程技术领域呈现一种非常活跃的气氛，它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起，处在生命科学和信息科学的交叉区域。生物传感器的研究重点是：广泛地应用各种生物活性材料与传感器结合，研究和开发具有识别功能的换能器，并成为制造新型的分析仪器和分析方法的原创技术，研究和开发它们的应用。2004年在西班牙格拉纳达会展中心召开的第八届世界生物传感器大会可以说是世界生物分析系统领域的一次大的盛会［2］，按期召开的世界生物传感器学术大会反映了生物传感器技术发展的历程，体现了这一领域的发展新动向。第八届世界生物传感器大会涉及领域内容空前广泛，对9个专题进行了分组讨论。包括核酸传感器和DNA芯片、免疫传感器、酶传感器、组织和全细胞传感器、用于生物传感器的天然与合成受体、新的信号转导技术、系统整合/蛋白质组学/单细胞分析、生物电化学/生物燃料/微分析系统、商业发展和市场［3］。2.2中国生物传感器的发展和产业现状河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）7中国生物传感器研究始于20世纪八十年代初，最早展开生物传感器的研讨活动是1986年由中国微生物协会酶工程专业技术委员会组织的第一届工业生化及酶工程全国学术会议。中国酶工程专业技术委员对这一领域的国内外学术交流起到很好的作用，其活动包括定期召开的全国性酶工程学术会议和每隔二年一次的中日酶工程学术会议，其中生物传感器都是重要的研讨议题。1999在美国出版的“中国生物传感器进展”一书详细描述了这一领域在中国的发展［4］。目前从事生物传感器研究的科研机构有中国科学院微生物所、中国科学院上海生化所、上海冶金所、中国科学院武汉病毒所、华东理工大学和山东省科学院生物研究所等单位［5］，这些单位仍在生物传感器领域进行着不懈的创新研究和开发，为中国的生物传感器的发展作出了巨大贡献。其表现之一是是近10年来在中国国内期刊上发表的以生物传感器为关键詞的论文总数达到650篇［6］，近十年的该领域专家的研究背景也从生物学扩大到化学和电子学，中国生物传感器的发展令人欣慰。2.３国内外生物传感器发展的差距我国生物传感器的产业正处在发展阶段，有较大经济潜力的项目主要是手掌型血糖分析仪及胰岛素泵二类产品［7］。生产单位不多，都属于中小型企业。但是行业竞争激烈。与外资公司同类产品相比较，技术上差距不大。在家用医疗保健类生物传感器方面，手掌型血糖仪试剂条的稳定性、保存性还不理想，血糖标准浓度控制方法有待于建立。当前不破皮血糖分析仪也已问世，但是在应用上还有许多技术需要深入研究［8］。2.４生物传感器的产业发展前景展望河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）8测定各种生化成分的生物传感器，它的用途遍及临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括中医药研究开发）、环境保护各个领域，仍然有许多品种有待于研制［9］。今后十年中将会有许多新领域在进一步应用生物传感器方面获得突破性进展。21世纪将是生物经济时代。而生物传感器则作为生物技术支撑及关键设备之一，也必然会得到极大的发展，成为生物技术发展中出现的新产业链，它们将进一步与信息技术相结合，发展成为生物技术的数字工程。河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）9三结论生物传感器毋庸置疑会成为未来科技的的热点，它将会为社会的各方面提供便利，而且能促进各学科交流，有着巨大经济效益和科技魅力，是一个国家科技实力的体现，一直是各国追捧的对象。目前我国与国外的生物传感器技术及产业都存在一定差距，而21世纪是生物世纪，我们必须投入足够的资源区抢占这一制高点，为中国的生物科学发展作出贡献！河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）10参考文献:［1］.Karubel，MatsunagaT，MitsudaS，etal.MicrobialelectrodeBODsensor.Biotechnol.Bioeng.，1977Oct，19(10):1535-1547［2］.周亚凤，第八届世界生物传感器大会在格拉纳达召开，中国科学院武汉病毒所网站2004年6月30日［3］.崔大付，生物传感器的研究与发展，电子产品世界，2003，55-57［4］.冯德荣，生物传感器研究应用现状生物工程进展1996，16(3)：p13-15［5］.王尔康主编，AdvancesinBiosensors，Volumel:AChinesePerspective,1999,JAIPRESSINC［6］.冯德荣，生物传感器研究二十年的总结，生物传感器应用网()，2004年3月［7］.易卫军等，便携式胰岛素泵的研制，医疗设备信息2003.2：4-6［8］。邱世钦，自我监测型血糖仪之最新进展，中国医疗器械信息，2003，９(２)11-15［9］.张先恩.生物传感器.化学工业出版社，2006，11—12.河北大学2009级本科生学年论文（课程设计）11河北大学学年论文（课程设计）任务书（指导教师用表）学生姓名蒋勇指导教师周艳芬论文（设计）题目生物传感器的研究与发展前景主要研究（设计）内容生物传感器一直是各个国家重点发展的方向，是未来科技的专注点之一。由于生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面有着巨大的作用，它的发展对生产生活都有极大影响，本文详细概述了生物传感器的发展史，世界生物传感器市场的近况和发展趋势及其在国内的发展，与国外的比较，和未来的展望。研究方法查阅文献，综合分析。主要任务及目标通过文献的查找阅读，了解生物传感器的研究与发展相关的知识和研究进展，从而提高文献查找、阅读、科研论文的