生物传感器研究二十年的总结 山东省生物传感器重点实验室冯德荣 前期研究历史 生物传感器研究和开发的目的是向社会提供采用生物传感器原理的新仪器和分析控制方法,它们可以广泛地应用 于临床诊断和监护、食品分析、工业控制和环境状态的监测。 我们生物传感器的硏究起步于1983年[1]。1986年山东省科委鉴定了第一项生物传感器成果:"血糖速测仪的研制 ,它采用氧电极作生物反应中的换能器,以葡萄糖氧化酶为活性材料,用流动注射的方式实现分析流程(图1)。1988 年我们又完成了维生素C传感器(氧电极型)的研究(图2)。虽然在实验室的条件下,以氧电极为换能器的生物传感 器比较容易得到预期的硏究结果,但是我们发现,传感器的稳定性很难控制,在应用中会经常碰到传感器输岀信号的 稳定性问题(如电化学传感器放置中信号的变化、氧电极测定中温度变化造成的溶解氧信号的变化),使得构建成的测 定系统转化成商品,由用户来实现测定十分困难。因此为数众多的我国生物传感器研究机构都面临着深入研究稳定的 生物传感器,并把它们在实践中应用的困境 果以美表长 图1、早期的血糖速测仪 图2、维生素C速测仪 我们在生物传感器实用化上取得突破性进展的标志是SBA-30型乳酸分析仪的开发成功(图3)[2],它成为我国九十 年代耐力竞技体育训练的主要科学仪器之一。追溯SBA-30型乳酸分析仪研究开发成功的经验,在整整八年的实验技术 积累中,我们主要解决了以下四个技术难题:①研究了使生物材料能够制成薄膜的固定化技术,使酶膜既能长时期运 行不用更换,还可以长期贮存和运送,这是生物传感器商品化的一项基础的前提;②研制了一种比氧电极更为稳定的 换能器,即过氧化氢型电极,它可以在生物传感器测定条件下,高度稳定地保持的基础电流的输出:③解决了生物传 感器信号处理的电子技术:④研制了一系列使生物传感器反应精确进行的分析装置配套条件。这些技术难题的解决, 为生物传感器技术传播创造了良好的技术基础生物传感器研究二十年的总结 山东省生物传感器重点实验室 冯德荣 一、 前期研究历史 生物传感器研究和开发的目的是向社会提供采用生物传感器原理的新仪器和分析控制方法，它们可以广泛地应用 于临床诊断和监护、食品分析、工业控制和环境状态的监测。 我们生物传感器的研究起步于 1983 年[1]。1986 年山东省科委鉴定了第一项生物传感器成果："血糖速测仪的研制 ",它采用氧电极作生物反应中的换能器，以葡萄糖氧化酶为活性材料，用流动注射的方式实现分析流程(图 1)。1988 年我们又完成了维生素 Ｃ传感器（氧电极型）的研究(图 2)。虽然在实验室的条件下，以氧电极为换能器的生物传感 器比较容易得到预期的研究结果，但是我们发现，传感器的稳定性很难控制，在应用中会经常碰到传感器输出信号的 稳定性问题(如电化学传感器放置中信号的变化、氧电极测定中温度变化造成的溶解氧信号的变化)，使得构建成的测 定系统转化成商品，由用户来实现测定十分困难。因此为数众多的我国生物传感器研究机构都面临着深入研究稳定的 生物传感器，并把它们在实践中应用的困境。 图 1、早期的血糖速测仪 图 2、维生素 C 速测仪 我们在生物传感器实用化上取得突破性进展的标志是 SBA-30 型乳酸分析仪的开发成功(图 3)[2]，它成为我国九十 年代耐力竞技体育训练的主要科学仪器之一。追溯 SBA-30 型乳酸分析仪研究开发成功的经验，在整整八年的实验技术 积累中，我们主要解决了以下四个技术难题：①研究了使生物材料能够制成薄膜的固定化技术，使酶膜既能长时期运 行不用更换，还可以长期贮存和运送，这是生物传感器商品化的一项基础的前提；②研制了一种比氧电极更为稳定的 换能器，即过氧化氢型电极，它可以在生物传感器测定条件下，高度稳定地保持的基础电流的输出；③解决了生物传 感器信号处理的电子技术；④研制了一系列使生物传感器反应精确进行的分析装置配套条件。这些技术难题的解决， 为生物传感器技术传播创造了良好的技术基础