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生物感測器

生物感測器. 組員 : 4A127026 丁健文 4A127027 陳庭威 4A127034 郭清華 4A127041 高健展 4A127049 陳育璿. 目錄. 生物感測器介紹、原 理 、類型 生物感測器應用領域 – 食品工業 生物感測器應用領域 - 醫學 生物感測器之相關 產品 ( 補充 ) 結論. 生物感測器介紹. 所謂生物型感測器是指利用生物感測元件（如酵素、抗體 …. 等）來將系統中的化學物質（如葡萄糖、血漿濃度、鉀離子濃度、膽固醇 … ）改變量，轉換成電子訊號或光學訊號的一種 可測定微量成份的分析裝置. 生物感測器的原理.

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  1. 生物感測器 組員:4A127026丁健文 4A127027陳庭威 4A127034郭清華 4A127041高健展 4A127049陳育璿

  2. 目錄 • 生物感測器介紹、原理、類型 • 生物感測器應用領域 – 食品工業 • 生物感測器應用領域 - 醫學 • 生物感測器之相關產品(補充) • 結論

  3. 生物感測器介紹 所謂生物型感測器是指利用生物感測元件（如酵素、抗體….等）來將系統中的化學物質（如葡萄糖、血漿濃度、鉀離子濃度、膽固醇…）改變量，轉換成電子訊號或光學訊號的一種可測定微量成份的分析裝置

  4. 生物感測器的原理 • 生物感測器包含三個部分： 感測元件、轉換器(換能器)、電子顯示裝置

  5. 生物感測器的類型 • 由信號產生方式的不同，可以將生物感測器區分成兩種主要類型： • 生物親和性感測器 • 生物催化型感應器

  6. 生物感測器的類型 由選用換能器的不同，生物感測器設計時 可以細分成下列數項： 1.電化學生物感測器 2.場效感測器 3.光纖生物感測器 4.壓電晶體生物感測器

  7. 生物感測器 - 應用領域 食品工業 • 生物感測器在食品分析中的應用包括食品成分、食品添加劑、有害毒物及食品鮮度等的測定分析。 (1)食品成分分析 • 在食品工業中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和貯藏壽命的一個重要指標。已開發的酶電極型生物感測器可用來分析白酒、蘋果汁、果醬和蜂蜜中的葡萄糖。其它糖類，如果糖，啤酒、麥芽汁中的麥芽糖，也有成熟的測定感測器。

  8. 生物感測器 - 應用領域 (2)食品添加劑的分析 • 亞硫酸鹽通常用作食品工業的漂白劑和防腐劑，採用亞硫酸鹽氧化酶為敏感材料製成的電流型二氧化硫酶電極可用於測定食品中的亞硫酸鹽含量，測定的線性範圍為0-6的四次方mol/L。此外，也有用生物感測器測定色素和乳化劑的報道。

  9. 生物感測器 - 應用領域 (3)農藥殘留量分析 • 近年來，人們對食品中的農藥殘留問題越來越重視，各國政府也不斷加強對食品中的農藥殘留的檢測工作。 • 目前發明了一種使用人造酶測定有機磷殺蟲劑的電流式生物感測器，利用有機磷殺蟲劑水解酶，對硝基酚和二乙基酚的測定極限為10的負七次方mol，在40℃下測定只要4min。也有用戊二醛交聯法將乙酞膽鹼醋酶固定在銅絲碳糊電極表面，製成一種可檢測濃度為10的負10次方mol/L的對氧磷和10的負11次方mol/L的克百威的生物感測器，可用於直接檢測自來水和果汁樣品中兩種農藥的殘留。

  10. 生物感測器 - 應用領域 醫學 • 醫學領域的生物感測器發揮著越來越大的作用。生物感測技術不僅為基礎醫學研究及臨床診斷提供了一種快速簡便的新型方法，而且因為其專一、靈敏、響應快等特點，在軍事醫學方面，具有應用前景。

  11. 生物感測器 - 應用領域 臨床醫學 • 在臨床醫學中，酶電極是最早研製且應用最 多的一種感測器，目前，已成功地應用於血糖、乳酸、維生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、轉氨酶等物質的檢測。

  12. 生物感測器 - 應用領域 • 利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可製成微生物感測器，在臨床應用的微生物感測器有葡萄糖、膽固醇等感測器。 例 : 血醣分析儀 www.hbkakm.com

  13. 生物感測器 - 應用領域 • DNA感測器是目前生物感測器中最多的一種，用於臨床疾病診斷是DNA感測器的最大優勢，它可以幫助醫生從DNA，RNA、蛋白質及相互作用層次上了解疾病的發生、發展過程，有助於對疾病的及時診斷和治療。此外，進行藥物檢測也是DNA感測器的一大亮點。 例如：石墨烯量子晶體管DNA感測器

  14. 生物感測器之相關產品 一、壓電晶體生物免疫感測器 二、電化學石英振盪微天平 三、可植入動脈感測器四、電子鼻

  15. 壓電晶體生物免疫感測器 • 將壓電晶體感測器結合免疫反應, 利用聚乙烯亞胺及戊二醛固定抗體或抗原於壓電晶體上 • 其具有高靈敏性, 高選擇性, 即時分析, 成本低及快速的優點。 • 在臨床檢驗上, 極需利用這樣的特性以加速檢體的測試, 而給醫師一個迅速確實的結果報告, 達到患者病情治療的效果。

  16. 電化學石英振盪微天平 (EQCM) • 電化學石英振盪微量天平可應用於下列研究： • 薄膜吸附程序研究。 • 聚合物沉積程序。 • 腐蝕程序分析。 • 相變化之研究。 • 溶液黏滯度測定。 • 液體吸附測試。 • 分子間親和力分析。 • 物質間吸附現象。

  17. 可植入動脈感測器 感測器連同封裝外殼，總直徑也不過僅僅1毫米左右，但它可以在一秒鐘內對血壓進行30次測量。發射單元先對感測器産信號進行模數轉換和編碼，然後將其發送到病人隨身攜帶的一個手機大小的接收器中。接收器再將資訊發送到醫院的監測電臺。醫生就可以在辦公室中隨時觀察分析患者的血壓了。

  18. 電子鼻 • 人工電子鼻是一種可現場即時檢測器，並利用類神經網路加以辨識、分析與記憶之氣味感測分析儀，可應用於環境科學及食品工業研究 • 如環境污染及毒物偵測、畜牧業臭味的監測、酒類及飲料品評鑑定及石化、化工、電子、半導體業臭味強度之測定。

  19. 實際運用 茶葉製程之氣味監測

  20. 結論 原理 利用生物感測元件來將系統中的化學物質改變量，轉換成電子訊號或光學訊號的一種可測定微量成份的分析裝置 應用 食品方面 (1)食品成分分析 (2)食品添加劑的分析(3)農藥殘留量分析 醫學方面 (1)酶電極感測(應用於血糖、乳酸、維生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、轉氨酶等物質的檢測。) (2)微生物感測(有葡萄糖、乙醉、膽固醇等感測器) (3) DNA感測器(可以從DNA，RNA、蛋白質及相互作用層次上了解疾病的發生以及藥物檢測)

  21. 資料來源 • http://www.twwiki.com/wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%84%9F%E6%B8%AC%E5%99%A8 • www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/LifeScience/2000hw\生物感測器.ppt

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