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压电石英晶体生物传感器技术要点及展望


维普资讯 http://www.cqvip.com Pr d c s F a u e o u t  e t r  特 写  压 石 晶 生 传 器 电 英 体 物 盛   技 要点 展   术 及 望 注 :福建 省教育厅资 助项 目( 编号 :J 006;福建省 自然科学基 金资助项 目 ( A 36) 编号 :Z 5 31 ). 0 103   摘要 :简介 了生物传感

器的分类 ,重点介绍 了压电石英晶体 生物传感器 的基本原理 、基本构成 、检测流  程 、振荡 电路 、检测池 的设计 、固 定化 技术等 内容 ,分析了压 电石英晶体生 物传感器 的特 点及研 究中存  在 的不 足 ,并 对今后的研 究方向提 出一些看 法与展望 。   关键 词 :生物 传感器 ;压 电生物 传感器 ;压 电石英晶体 生物传感 器 ;存在问 题 ;展望  中 图分 类号 :T 223 ; M 3 .  P 1 . T 98 4 文献标识 码 :   文章编号 :1O— 8X 20)0 0 0— 05 A 06 83 (061- 0 6 0 0  聂丽华 吕 日新 冯辉荣 何海斌 张福娣  一 、 前 言  生物传感 器 的研 究与应用是 一个新兴 的领域,自2 世纪7 年代 以来 ,压 电传感 器在气相 中的应 用研究工  O O 作 已进行 了近4 年 ,在 液相 中的应 用也研究 了近2 年 ,涉 及 了化学领 域的多个层面 ,每个方 向均 有大量 的研  O 0 究工作报 道【。在 目前化 学各学科 向生命科学进 军的大趋势 下,生物 分析就成 为分析化学与 生物工程 工作 者  ” 的重要研 究领域 。压 电传 感器在 生命 科学 中的应用研究与探 索也成 为近年 来热 点研 究方 向。压 电石英 晶体生  物传 感器正 以其 灵敏 的压 电质量传 感功能及其简 单的仪器装 置、快捷 的分析速度 、低廉 的检 测成本等 优点而  博得 化学、生物 学研 究人员 的青睐 。   近年来压 电石英 晶体传感器 发展迅速 ,出现 了许多种类 的压 电石英 晶体生物传感器 ,已广泛 应用于生物  医学、环 境监测 、食 品卫 生监 督 以及 工业生产等 领域,受 到生物学家和工 程学家 的高度重视 。本 文对压 电石  英 晶体 生物 传感器 的相关技术 要进行 了较 系统与集 中的介绍 , 中对 检测池 的设计 与 固定化 技术等研 究中的  其 关键技术进 行 了较详细 的介绍 ,并提 出一些新 的制作技术 与展望 。   二 、 压 电石 英 晶 体 生 物 传 感 器 技 术 要 点  1 、生物传感 器的分类  生物传 感器 的大体分类 如图 1 所示 ,各 生物传感 器种类之 问还 有部分 交叉 。 目前 正在开发研 究更新领 域  的生物传 感器 ,如 乐甫波传感 器、分子 印迹一 仿生传感 器、表面等 离子体共振 生物传感器和 双层类脂膜 生物  传感器 等。   2 、石英晶体 的压 电效应  石英 晶体 ,俗 称水 晶,具有 良好 的电学 、光学、热 学和机械性 能,是制造频率元 件、压 电传感器 、光学  棱镜和 宽频 带窗 E 的基 本材料 。晶体 的压 电效应 是指某些 晶体物质在沿一 定方 向受到 外力作用 时,晶体 内部  l 产生极化 现象 ,在其表面产 生 电荷 ;当去 除外 力后 ,晶体表 面又恢 复到不带 电的状态 ;且 晶体表面所 形成 电  荷 的多少与外 力呈正 比。这种将 机械能转

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