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計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)和電子技術(shù)近年來發(fā)展迅速，相關(guān)領(lǐng)域得到提升，醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展更加引人注目。可見，醫(yī)療科技領(lǐng)域的高科技電子產(chǎn)品越來越多，如全自動生化分析儀、全身伽瑪?shù)吨委熛到y(tǒng)、多層螺旋CT和MRI等。傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，能夠在感受生命體征信息方面發(fā)揮重要作用，對促進(jìn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有重要意義& ldquo第八個五年計劃；其中一個關(guān)鍵的科技項(xiàng)目就是傳感器，所以研究傳感器是發(fā)展當(dāng)代醫(yī)學(xué)的必由之路。

1傳感器的組成和分類。

傳感器通常由兩部分組成，即轉(zhuǎn)換元件和敏感元件。其中，敏感元件是可以直接響應(yīng)或感受被測信號的部分，轉(zhuǎn)換元件是將被測信號轉(zhuǎn)換為電信號的部分。根據(jù)常用的分類方法，傳感器可以分為兩類，其中生物傳感器、物理傳感器和化學(xué)傳感器屬于一類，它們都是將輸入信號轉(zhuǎn)換為電信號；扭矩傳感器、速度傳感器、流量傳感器、氣體傳感器和粘度傳感器根據(jù)輸出進(jìn)行分類。以上傳感器均為大眾喜聞樂見，應(yīng)用廣泛，未來發(fā)展前景廣闊。

過去，醫(yī)生收集患者信息的方式比較簡單，基本上就是& ldquowenwen wenqie & rdquo；和簡單的檢查。醫(yī)療工程于20世紀(jì)60年代在中國建立，各種高科技醫(yī)療設(shè)備得到發(fā)展，極大地豐富了醫(yī)生收集患者信息的方式，提高了整體診療水平。在醫(yī)療領(lǐng)域，傳感器在& ldquo眼睛和耳朵。根據(jù)診斷和治療的目的，傳感器可根據(jù)不同的采樣方法分為預(yù)防傳感器和檢查傳感器、體外傳感器和體內(nèi)傳感器，根據(jù)不同的檢查目的分為形態(tài)傳感器、生理功能傳感器和臨川化學(xué)傳感器。不同的目的，不同的用途，不同的分類方法。

兩種生物傳感器的應(yīng)用。

醫(yī)學(xué)上的檢查方法很多，一般的方法是實(shí)驗(yàn)室檢查。但這種檢查方法繁瑣，耗時長，逐漸不能滿足現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)的需要。生物傳感器的出現(xiàn)大大改善了這一現(xiàn)象。傳感器是一種化學(xué)傳感器，其核心部分是基于細(xì)胞、微生物、組織等生物活性單元的敏感基元。傳感器捕捉原始和目標(biāo)之間的反應(yīng)，并以電信號輸出。生物傳感器因其操作簡單、耗時少等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。

2.1原理和結(jié)構(gòu)。

傳感器含有抗體、抗原、蛋白質(zhì)、DNA或酶等生物活性物質(zhì)。待測物質(zhì)進(jìn)入傳感器后，分子識別后發(fā)生生物反應(yīng)，產(chǎn)生信息，通過化學(xué)傳感器或物理傳感器轉(zhuǎn)換成聲、光、電等信號，儀器輸出信號，我們就可以得到待測物質(zhì)的濃度。傳感器的主要部件是傳感器和換能器，信號可以通過自動儀器技術(shù)和微電子技術(shù)進(jìn)行處理，形成各種儀器或系統(tǒng)。

2.2分類和特點(diǎn)。

根據(jù)換能器的類型，可分為聲波傳感器、半導(dǎo)體傳感器、熱傳感器、阻抗傳感器等。根據(jù)分子識別元件的分類，可分為免疫傳感器、細(xì)胞傳感器和組織傳感器。

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢測大多是酶分析，繁瑣且成本高。然而，生物傳感器方法可以多次使用，盡管試劑昂貴。生物傳感器具有很強(qiáng)的可傳遞性，也就是說，它們只對特定的底物發(fā)生反應(yīng)，而不考慮其濁度和顏色。而且分析速度快，一分鐘就能得到結(jié)果。誤差可控制在1%以內(nèi)，精度有保證。與酶分析法相比，操作更簡單方便，可以進(jìn)行自動化分析；生物傳感器檢測的效率更高。這些都是生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)。

2.3在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

生物傳感器有很多種，下面分析其中一些在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

微生物傳感器。

傳感器傳感器是一種含有微生物的膜，其工作原理是微生物會消耗待測溶液中的溶解氧，并放出熱量或光，從而達(dá)到定量檢測待測物質(zhì)的目的。與酶傳感器相比，微生物傳感器使用穩(wěn)定，成本較低，但應(yīng)用不像酶傳感器那樣廣泛。數(shù)據(jù)顯示，微生物傳感器可以檢測大約60到70種物質(zhì)。微生物會被待測物質(zhì)毒害，這是影響傳感器精度和壽命的主要因素。如果這個問題得到解決，微生物傳感器的市場指日可待。

酶傳感器。

這種傳感器的敏感元件是固定化酶，因此不需要花費(fèi)大量的能量來提取酶。酶傳感器可用于臨床測定尿素、葡萄糖、乳酸、天冬酰胺等生化指標(biāo)。例如，葡萄糖傳感器已經(jīng)發(fā)展到第四代并得到廣泛應(yīng)用，乳酸傳感器技術(shù)在國際上已經(jīng)相當(dāng)成熟。臨床上，要檢測患者的腎功能，需要先對腎功能進(jìn)行診斷，然后有針對性地實(shí)施人工透析。在這種情況下，應(yīng)該使用尿素傳感器。酶傳感器的研究時間和開發(fā)時間較長，市場上酶傳感器的種類有200多種。

基因傳感器。

基因傳感器是近年來出現(xiàn)的一種傳感器，但其技術(shù)比較先進(jìn)。國內(nèi)外許多專家學(xué)者對基因傳感器進(jìn)行了研究，現(xiàn)已成為研究熱點(diǎn)之一。基因傳感器基于高特異性雜交。一般來說，基因傳感器上大約有30個單鏈核酸分子，通過與目標(biāo)序列雜交來確定目標(biāo)核酸分子。目前，DNA傳感器是研究和應(yīng)用最廣泛的基因傳感器，主要用于檢測結(jié)核分枝桿菌、HIV和乙肝病毒，從而達(dá)到診斷疾病的目的。