【精品课件】生物医学工程
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《医学基础课件：生物医学工程概论》
医学基础课件：生物医学 工程概论
生物医学工程是一个科学多学科交叉的领域，本课程将介绍生物医学工程的 定义、历史、应用领域、重要性和前景。
生物医学工程的定义
1 科学与工程交叉
生物医学工程是通过应用工程、物理学、化学和生命科学等多学科知识与技能来设计和开发用于预防、 治疗和诊断疾病的新技术、器材和装置。
为人类健康而战
在更广泛的社会上，医疗技术 的成功实现会更大地促进人口 健康，因此，我们有责任通过 工作关注医学科技的发展。
跨越千里之遥
无论是医学工程的待解之谜还 是医疗科技的创新领域，我们 应该不断探索新技术，为全球 健康事业奉献我们的智慧和力 量。
生物医学工程的前景
1
高精疗癌症、心脑
血管疾病等高难度和高危诊疗。
3
数字医疗
智能医疗设备与互联网的融合——随时随 处进行医疗诊断与管理。
医疗健康大数据
数据挖掘和深度学习等技术应用于医疗 领域，为医疗个性化提供可靠数据支持。
结语
科技驱动医学
生物医学工程的成长是医疗科 技不断革新与变革的体现，我 们应该更好地关注未来医疗发 展，积极参与和推进。
可以实现高精度的手术和诊断， 减少医疗人员的工作强度并改善 医疗质量。
生物医学工程的重要性
推动医疗科技的创新
生物医学工程的发展推动了 医疗科技的更新迭代，使得 患者能够获得更好的治疗效 果。
提高医疗设备的效率
生物医学工程通过不断创新， 提高了医疗设备的效率，缩 短了医疗时间。
打造医疗智能化
生物医学工程领域正在不断 发展，预示着大规模普及人 工智能的时代即将到来。
生物医学工程的历史
1
20世纪60年代
2
生物医学工程开始成为一个单独的学科
生物医学工程是一个科学多学科交叉的领域，本课程将介绍生物医学工程的 定义、历史、应用领域、重要性和前景。
生物医学工程的定义
1 科学与工程交叉
生物医学工程是通过应用工程、物理学、化学和生命科学等多学科知识与技能来设计和开发用于预防、 治疗和诊断疾病的新技术、器材和装置。
为人类健康而战
在更广泛的社会上，医疗技术 的成功实现会更大地促进人口 健康，因此，我们有责任通过 工作关注医学科技的发展。
跨越千里之遥
无论是医学工程的待解之谜还 是医疗科技的创新领域，我们 应该不断探索新技术，为全球 健康事业奉献我们的智慧和力 量。
生物医学工程的前景
1
高精疗癌症、心脑
血管疾病等高难度和高危诊疗。
3
数字医疗
智能医疗设备与互联网的融合——随时随 处进行医疗诊断与管理。
医疗健康大数据
数据挖掘和深度学习等技术应用于医疗 领域，为医疗个性化提供可靠数据支持。
结语
科技驱动医学
生物医学工程的成长是医疗科 技不断革新与变革的体现，我 们应该更好地关注未来医疗发 展，积极参与和推进。
可以实现高精度的手术和诊断， 减少医疗人员的工作强度并改善 医疗质量。
生物医学工程的重要性
推动医疗科技的创新
生物医学工程的发展推动了 医疗科技的更新迭代，使得 患者能够获得更好的治疗效 果。
提高医疗设备的效率
生物医学工程通过不断创新， 提高了医疗设备的效率，缩 短了医疗时间。
打造医疗智能化
生物医学工程领域正在不断 发展，预示着大规模普及人 工智能的时代即将到来。
生物医学工程的历史
1
20世纪60年代
2
生物医学工程开始成为一个单独的学科
《生物医学工程概论》课件
临床应用
基因编辑和细胞治疗在临床试验阶段取得了一定的成果， 未来有望为遗传性疾病、癌症和免疫相关疾病的治疗提供 新的解决方案。
05
生物医学工程伦理与社会责
任
伦理问题与挑战
隐私保护
在生物医学工程中，涉及大 量个人健康数据，如何确保 数据安全和隐私不被侵犯是 一个重要伦理问题。
安全性与有效性
在开发和应用生物医学工程 产品时，如何确保其安全性 、有效性和可靠性，避免对 使用者造成伤害或误导。
生物流体力学
研究生物体内的流体流动，如血液流动、呼吸过程等。
医学影像技术与信号处理
医学影像技术
利用X射线、超声、MRI等技术获取人体内部结构的图像。
信号处理
对医学影像进行数字化处理和分析，提取有用的诊断信息。
03
生物医学工程研究方法
实验研究
实验研究是生物医学工程中常用的研 究方法，通过实验设计和实施，获取 第一手数据和资料，以验证和发现新 的科学规律和现象。
应用实例
AI辅助诊断系统已经应用于多 个疾病领域，如肺癌、乳腺癌 和糖尿病视网膜病变等。
未来展望
随着AI技术的不断发展，医学 影像诊断的准确性和效率有望 得到进一步提高。
基于微纳技术的生物传感器应用
生物传感器概述
生物传感器是一种用于检测生物分子或 细胞活动的装置，基于微纳技术制造。
应用实例
生物传感器已被应用于多个领域，如 生物安全、环境监测和医疗诊断等。
公平性与可及性
如何确保生物医学工程产品 和服务能够公平地覆盖所有 使用者，特别是弱势群体和 地区。
利益冲突
在生物医学工程实践中，如 何避免利益冲突，确保研究 的公正性和客观性。
法规与监管
生物医学工程导论 ppt课件
医院也包括家庭（家庭保健工
程也在兴起），在医院中相应
的单位有医学工程（设备、器
材）科，信息科、放射科、超
声科、核医学科、理疗科及很
多临床科室。
ppt课件
34
临床工程的定义
在医院中所有为了提高医院 医疗水平而应用现代工程技 术的工作都应该属于临床工 程的范畴。
al engineering
1963年，美国物理学家cormack—图像重 建数学理论应用于放射医学研究
英国电子学工程师Hounsfield引入计算机 开创了现代医学影像技术的应用与发展
ppt课件
9
• 1972年---计算机断层（Computed Tomography，CT）
• 1980年---核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance ,NMR)；磁共振成 像（Magnetic Resonance Imaging ,MRI）；功能磁共振成像 （Function Magnetic Resonance Imaging ,fMRI)；
ppt课件
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国内外生物医学工程教育概况
国外高校生物医学工程专业的基本情况
国外著名高校生物医学工程专业一般是在 二十世纪五、六十年代开始建立，往往是首 先招收研究生（硕士、博士），经过一段时 间后开始招收本科学生生的，而且本科生招 生的数量比研究生招生的数量要少。
ppt课件
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《美国新闻》及《世界报道》
①医院中的设备工程和设备管理工程
②医疗信息的现代化管理---- HIS （Hospital Information System）系统
③影像存档和通讯-----PACS（Picture Archiving&Communications System，）
生物医学工程课件课件
步实现智能化和信息化。
挑战
随着生物医学工程的快速发展，也面临着伦理、法律和社会等方面的挑战。例如，如何 保护患者隐私、如何确保数据安全、如何制定合理的伦理规范等，都是需要解决的问题。
跨学科合作与创新
合作
生物医学工程是一个跨学科的领域，需要与 生物学、医学、化学、物理学等多个学科进 行合作。未来，这种跨学科的合作将更加紧 密，以解决复杂的问题和实现技术突破。
远程医疗
利用信息技术为患者提供远程诊断、治疗和 健康管理服务。
药物设计与释放
药物释放系统
研究药物在体内的释放、分布、吸收和代谢 过程。
药物设计与合成
利用化学和生物学方法设计和合成新药。
药物疗效评估与优化
通过临床试验等方法评估药物疗效，优化药 物设计和释放系统。
03 生物医学工程的应用
CHAPTER
医疗器械设计与制造
医疗器械设计
利用先进的技术和材料，设计出高效、安全、可靠的医疗器械，如心脏起搏器、人工关节等。
医疗器械制造
通过精密加工和质量控制，制造出高质量的医疗器械，满足临床需求。
临床诊断与治疗辅助
诊断技术
开发和应用新型诊断技术，如医学影像 、内窥镜等，提高诊断准确性和效率。
VS
治疗辅助
利用生物医学工程技术和设备，为患者提 供个性化的治疗辅助方案，如物理疗法、 康复训练等。
促进经济发展
生物医学工程作为高新技术产业 的一部分，对经济增长和就业具 有积极影响，同时也有助于提升 国家竞争力。
生物医学工程的历史与发展
历史回顾
生物医学工程的发展可以追溯到20世纪初，随着医学和工程学的 不断发展，逐渐形成了独立的学科领域。
当前发展
目前，生物医学工程已经广泛应用于临床医学、康复工程、生物材 料、医疗器械等多个领域，取得了许多令人瞩目的成果。
挑战
随着生物医学工程的快速发展，也面临着伦理、法律和社会等方面的挑战。例如，如何 保护患者隐私、如何确保数据安全、如何制定合理的伦理规范等，都是需要解决的问题。
跨学科合作与创新
合作
生物医学工程是一个跨学科的领域，需要与 生物学、医学、化学、物理学等多个学科进 行合作。未来，这种跨学科的合作将更加紧 密，以解决复杂的问题和实现技术突破。
远程医疗
利用信息技术为患者提供远程诊断、治疗和 健康管理服务。
药物设计与释放
药物释放系统
研究药物在体内的释放、分布、吸收和代谢 过程。
药物设计与合成
利用化学和生物学方法设计和合成新药。
药物疗效评估与优化
通过临床试验等方法评估药物疗效，优化药 物设计和释放系统。
03 生物医学工程的应用
CHAPTER
医疗器械设计与制造
医疗器械设计
利用先进的技术和材料，设计出高效、安全、可靠的医疗器械，如心脏起搏器、人工关节等。
医疗器械制造
通过精密加工和质量控制，制造出高质量的医疗器械，满足临床需求。
临床诊断与治疗辅助
诊断技术
开发和应用新型诊断技术，如医学影像 、内窥镜等，提高诊断准确性和效率。
VS
治疗辅助
利用生物医学工程技术和设备，为患者提 供个性化的治疗辅助方案，如物理疗法、 康复训练等。
促进经济发展
生物医学工程作为高新技术产业 的一部分，对经济增长和就业具 有积极影响，同时也有助于提升 国家竞争力。
生物医学工程的历史与发展
历史回顾
生物医学工程的发展可以追溯到20世纪初，随着医学和工程学的 不断发展，逐渐形成了独立的学科领域。
当前发展
目前，生物医学工程已经广泛应用于临床医学、康复工程、生物材 料、医疗器械等多个领域，取得了许多令人瞩目的成果。
生物医学工程导论 ppt课件
D 武汉
E 其他
ppt课件
7
中国超声诊断与无损检测
1958
上海第六人民医院 大跃进献礼 安适医生
1959
江南材料厂 超声探伤仪
1960-
第一次超声诊断 超声诊断学习班
ppt课件
—«中国超声诊断四十年»8
超声回波幅度信息提取
ppt课件
9
ppt课件
10
生物医学工程概念
技术科学范畴 ， 以生命的人为对象， 用工程学 原理 ， 研究开发防病、治病、人体辅助功能等医 学应用服务的人工装置和系统。
随之而起的生物医学工程产业被称为朝阳产业，我国形成环渤海湾、 长江三角洲、珠江三角洲等三大产业带，深圳是我国生物医学工程产 业中最具有竞争力的产业基地，其产值占珠江三角洲的百分之八十以 上，对该学科的人才有较高的需求。
本课程以讲座形式，以交叉学科充满创新的特点，介绍生物医学工程 的基本原理、典型应用、最新成果及未来发展。在最后几讲中将介绍 生物医学工程产业和临床工程的一些基本知识，以帮助学生从事实际 工作时能尽快入门。
全身CT
螺旋CT、 超高速CT
ppt课件
常见病诊断：肺 炎、骨折
脑部肿瘤、出血， 颅骨外伤
内脏器官占位性 病变
肿瘤早期诊断、 心血管病变
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人们对自己的认识 进程
ppt课件
40
超声成像
生物医学工程不断发展的历史 --揭示隐含信息的历史
ppt课件
41
超声成像装置
A型 二维组织剖面图像(B)， 多普勒（D）---测流速， 彩色多普勒（C）， M型（M）
边缘学科 理、工、医相结合 交叉学科，将现代工程技术、近代物理学、生物
生物医学工程PPT课件
11
-
第一章 导论
生物物理：
运用物理学理论，技术和方法研究生物体和生命现象中的物质结构、 性质和运动规律及各种物理因子对生物体和生命过程影响的学科。
应用超导量子干涉仪测量人体中由生物电产生的磁信号，绘制出表现 人体磁场随时间变化关系曲线—人体磁图。
生物力学：
力学与生物学、医学等学科之间相互渗透的边缘学科，试图从力学的 角度来了解生命。利用力学知识解释生物现象，定量分析生命体的构 造关系及功能。
材料； 1963年，美国物理学家Corrmark把图像重建理论应用于放射医学研究
中，由英国电子工程师Hounsfield引入计算机技术于1970年研制成功首 台X射线计算机断层扫描装置.
10
-
第一章 导论
BME研究内容：
生物物理 生物力学 生物技术 生物工程 电生理诊断和监护 生物材料 生物医学传感技术 生物医学影像技术
8
-
第一章 导论
BME的特点：
1. 大跨度、多学科的综合性应用学科。 2. 依赖于各个相关学科，但其具有自己的独特方法学，既有基础理论
的交叉也有技术方法的交叉结合。如人工心瓣的研制。 3. 其不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解
决医学问题的一门独立的学科。如根据某种疾病的发病机制和病灶及 治疗特点，所开发的医疗器械产品，譬如血管导管。 4. 其可提升人体生理、病理等个方面的研究。更好地揭示疾病的发病 机制和人体科学。
药理：研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制 。如青
霉素通过抑制COX-1和COX-2，治疗感染和炎症。
5
相关医学知识
医学
-
基础医学
临床医学
检验医学
预防、公共卫生医学
-
第一章 导论
生物物理：
运用物理学理论，技术和方法研究生物体和生命现象中的物质结构、 性质和运动规律及各种物理因子对生物体和生命过程影响的学科。
应用超导量子干涉仪测量人体中由生物电产生的磁信号，绘制出表现 人体磁场随时间变化关系曲线—人体磁图。
生物力学：
力学与生物学、医学等学科之间相互渗透的边缘学科，试图从力学的 角度来了解生命。利用力学知识解释生物现象，定量分析生命体的构 造关系及功能。
材料； 1963年，美国物理学家Corrmark把图像重建理论应用于放射医学研究
中，由英国电子工程师Hounsfield引入计算机技术于1970年研制成功首 台X射线计算机断层扫描装置.
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第一章 导论
BME研究内容：
生物物理 生物力学 生物技术 生物工程 电生理诊断和监护 生物材料 生物医学传感技术 生物医学影像技术
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第一章 导论
BME的特点：
1. 大跨度、多学科的综合性应用学科。 2. 依赖于各个相关学科，但其具有自己的独特方法学，既有基础理论
的交叉也有技术方法的交叉结合。如人工心瓣的研制。 3. 其不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解
决医学问题的一门独立的学科。如根据某种疾病的发病机制和病灶及 治疗特点，所开发的医疗器械产品，譬如血管导管。 4. 其可提升人体生理、病理等个方面的研究。更好地揭示疾病的发病 机制和人体科学。
药理：研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制 。如青
霉素通过抑制COX-1和COX-2，治疗感染和炎症。
5
相关医学知识
医学
-
基础医学
临床医学
检验医学
预防、公共卫生医学
生物医学工程简介ppt
•谢
谢
生物医学工程
1.学科研究方向 2.学科分支 3.培养要求 4.就业前景 5.科研成果 6.最新动态
1.学科研究方向
计算机网络技术和各类大型医疗设备； （计算机网络技术包括：数字化医学中心， 医学图象处理及多媒体在医学中的应用， 生物信息的控制及神经网络生物医学信号 检测与处理。）
2.学科分支
（1）生物信息技术：实现生物技术和信息技
毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1．掌握电子技术的基本原理及设计方法； 2．掌握信号检测和信号处理及分析的基 本理论； 3．具有生物医学的基础知识； 4．具有微处理器和计算机应用能力； 5．具有生物医学工程研究与开发的初步 能力； 6．了解生物医学工程的发展动态；
4.就业前景
可在管理机构和国家机关，医学机构（临 床研究、高度专业化的医学护理，管理） , 在医疗器械的使用、销售和服务上，研究 所，大学（基础研究，教学），国际制药、 保健品企业（管理、研究和开发），私人 机构和医生合作，毕业生可直接参加高度 专业化的医学护理和解决临床基础研究的 问题，由他们研制的器械和系统对于疾病 的观察、诊断、治疗、缓解、起着很重要 的作用。
5.科研成果
马宗廉—— 模拟断层扫描实验仪，眼科斜视 自动测试仪 。 刘志成——新型减重步行康复训练装置 ，电刺 激痉挛运动点定位注射器针头 ， 拉丝髓内钉 。 周果宏、罗述谦——器官移植供、受者HLA快 速配型方法 全海英—— 医学三维图像处理软件， 动态心 电图分析软件 。
6.最新动态
2009年中国生物医学工程联合学术年会 年中国生物医学工程联合学术年会 反映生命科学、信息科学、 反映生命科学、信息科学、电子科学在生物医学工程交叉领 域融合所取得的最新成果，促进相关学者的交流与合作， 域融合所取得的最新成果，促进相关学者的交流与合作，提 升我国生物医学工程的整体水平， 升我国生物医学工程的整体水平，由中国电子学会生物医学 电子学分会、 电子学分会、中国生物医学工程学会生物医学传感器技术分 会、中国生物医学工程学会生物医学测量分会和中国光学学 会生物医学光子学专业委员会联合主办，重庆大学（ 会生物医学光子学专业委员会联合主办，重庆大学（重庆大 学生物工程学院）承办，重庆市生物医学工程学会、 学生物工程学院）承办，重庆市生物医学工程学会、重庆市 医疗电子工程技术研究中心和重庆市医疗器械产业技术创新 联盟协办的2009中国生物医学工程联合学术年会 联盟协办的 中国生物医学工程联合学术年会 （CBME’09）在包括重庆市科学技术委员会在内的重庆市政 ） 府部门支持下、在各分委员会领导下、 府部门支持下、在各分委员会领导下、在重庆大学和学院领 导指导下， 导指导下，同时也在在各友好单位和各位专家学者的大力支 持下， 日在山城重庆（ 持下，于2009年10月23日—24日在山城重庆（重庆大学） 年 月 日 日在山城重庆 重庆大学） 顺利举办。 顺利举办。
生物医学工程专业介绍课件
组织工程
构建具有生理功能的3D打 印组织，用于疾病治疗和 器官移植。
药物研发
利用3D打印技术制备药物 制剂，提高药物的疗效和 安全性。
远程医疗与生物医学工程
远程诊断
利用信息技术实现远程诊断和会 诊，提高医疗服务的可及性和效
率。
移动医疗
开发移动医疗设备和应用程序，方 便患者随时随地获取医疗服务。
健康管理
多学科交叉、应用性强、创新性 高、对人类健康有重大影响。
生物医学工程的重要性
1 2
3
推动医学进步
通过技术创新和研发，解决医学领域的难题，提高医疗水平 和治疗效果。
改善生活质量
通过医疗器械和设备的研发，提高人们的生活质量，如人工 关节、心脏起搏器等。
促进健康产业发展
生物医学工程的发展对于推动健康产业的发展具有重要意义 ，为医疗保健提供技术支持和创新。
3
该方向的目标是实现对人体生理状态的实时监测 和预警，为临床诊断和治疗提供及时、准确的生 理信息。
康复工程与辅助器具
01
康复工程与辅助器具是生物医学工程中涉及康复治疗和辅助器 具设计的方向。
02
研究内容包括康复治疗技术和康复器械的设计、开发和优化，
以及人体功能代偿和辅助技术的研究和应用。
该方向的目标是开发出高效、舒适的康复器械和辅助器具，为
THANKS
04
生物医学工程的未来发展
人工智能在生物医学工程中的应用
人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工智能技术，对生物医学数据进行 高效处理和分析，提高疾病诊断和治疗的准确性和效率。
智能医疗设备
开发具备智能感知、诊断和治疗功能的医疗设备，实现个性化、精 准化的医疗服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）乙醇传感器
C 2 H 5 O H O 2 乙 醇 氧 C3 C 化 H酶 H H 2 O O
生物分子识别元件：乙醇氧化酶膜 信号转换元件：氧电极
C 2 H 5 O O H 乙 x 醇 C 脱 3 C 氢 H H 酶 R d O e
生物分子识别元件：乙醇脱氢酶膜 信号转换元件：Ox 电子传递介质（二茂铁、四硫富瓦烯）
酶的专一性：锁和钥匙的关 系。这种关系在生物大分子 的相互作用中具有普遍性，
对底物选择性地结合，避 免其它物质干扰。
3.酶促反应的动力学影响因素
底物浓度对反应速度的影响
ES ES EP
V
Vm Km
S S
Km:酶性质 Vm:酶催化效能
3.酶促反应的动力学影响因素
酶浓度的影响 pH 温度 抑制剂和激活剂
三、组织电极
以动植物组织薄片材料作为生物敏感膜的生物传感器
特点：
酶处于天然、理想状态，稳定、功效高 寿命一般较长 有些没有了解的反应途径或无条件拟合的体系，可直
接用组织代替 组织可直接成膜，便于固定，成本低 组织酶源广 商品化难以实现
实例1:猪肾组织L-谷氨酰胺电极
谷 氨 酰 胺 H 2 O 谷 氨 酰 胺 水 解 酶 谷 氨 酸 N H 3
工作条件：底液、pH、温度 响应曲线： 影响因素：组织、固定化、工作条件
问题
在酶传感器制备时，常用的酶固定化方 法有哪些？各有何优缺点？
组织电极与酶电极相比有何优缺点？ 式举例说明酶电极的制作原理和结构。
四、微生物传感器
1.特点
适合发酵体系 微生物的菌株价格低 其细胞内酶的活性因细胞增殖而再生,寿命长 适合完成需要辅助因子的复杂连续反应 干扰较酶传感器严重
4.酶的固定化技术
早期的酶电极 固定化技术的重要性
三代生物传感器 （1）非活性基质膜和化学电极 （2）生物成分结合转换器表面 （3）生物成分直接固定于电子元件
各种固定化方法介绍
（1）共价键结合 ：牢固，易失活，单层 （2）交联固定：固定量大，部分失活 （3）包埋：多样，失活小，影响因素多 （4）吸附：简单，失活小，牢固性差 （5）夹心：简单 （6）LB膜等新技术
LB膜成膜过程
Langmuir-Blodgett 膜
为了获得高灵敏度和稳定性的生物传感器，应能有效 控制酶在电极表面的存在形式，维持高的有序程度。
LB膜可用于将酶和其它物质修 饰到电极表面。
LB膜技术是很好的模拟生物膜 的技术。
5.酶电极及酶传感器实例
（1）葡萄糖氧化酶电极
C 6 H 1O 2 6 2 H 2 O O 2 葡 萄 糖 C 6 H 1 氧 O 2 7 化 2 H 2 O 酶 2
生物传感器
生物传感器的模型
待测物
敏感元件 转换器
➢是一门由生物、化学、物理、医学、电子技 术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术。
➢应用领域：环境监测、食品分析、生物医学
一、概述
1. 定义
敏感材料由生物体成分（或本身）组成的传感器 利用生物活性物质具有的分子识别功能，专一、
灵敏。
敏感元件：
15秒，10-6~10-4 mol/L
（3）GPT传感器
2 酮 戊 二 酸 L 丙 氨 酸 G P T L 谷 氨 酸 丙 酮 酸
丙 酮 酸 H 3 P O 4 O 2 丙 酮 酸 氧 化 酶 乙 酰 磷 酸 乙 酸 + C O 2 + H 2 O 2
生物分子识别元件：丙酮酸氧化酶 信号转换元件：氧电极， H2O2电极及pH、CO2电极
根据信号转化器 电化学生物传感器、半导体生物传感器等
其他分类 被测对象、大小、功能
3. 生物传感器的特点
➢ 高选择性。生物传感器是由选择性好的主 体材料构成的分子一识别元件，因此，一般不 需进行样品的预处理。测定时一般不需另加其 它试剂。
➢ 体积小、可以实现连续在位监测。
➢ 响应快、样品用量少，且由于敏感材料是固定化的，可以反复 多次使用。
➢ 传感器连同测定仪的成本远低于大型的分析仪器，因而便于推 广普及。
二、酶电极和酶传感器
1. 概述 2. 酶及酶促反应
酶：由生物体产生的具有催化能力的蛋白质 特性：高效106-13，条件温和，高度专一，（酶原激
活） 酶的活力单位：提高反应速度的能力（初速度）
标准酶单位、比活力
酶（Enzyme）
生物分子识别元件：葡萄糖氧化酶膜 可用的测量量：O2的减少量，葡萄糖酸或H2O2的
产生量
信号转换元件：氧电极，pH电极及H2O2电极
一种葡萄糖传感器-Glucowatch
•Glucose pulled through the skin by charged molecules •The ions migrate to the anode (+) and cathode (-) •Glucose reacts with glucose oxidase to form hydrogen peroxide •The reaction produces an electrochemical measured by the AutoSensor
酶、抗体、核酸、细胞等。
转换器：
电化学电极、光学检测元件、 场效应晶体管、压电石英晶体、 表面等离子共振。
酶 (Enzyme)
抗体(Antibody)源自DNA2. 分类根据输出信号产生的方式 生物亲和型、代谢型、催化型
根据生物分子识别元件上的敏感物质 酶传感器、组织传感器、微生物传感器、免疫传感器、基 因传感器等
2. 微生物传感器的分类
按工作原理：
（1）用微生物体内酶的生物活性
类似酶传感器
（2）利用微生物对有机物的同化作用
（a）呼吸机能型微生物传感器 （b）代谢机能型微生物传感器
1979，Rechnitz,
6.0×10-5 ~ 6.7×10-3mol/L
6min 28天
21.尼龙网
2.组织切片
3.透析膜
实例2:花椰菜膜L-抗坏血酸组织电极
L - 抗 坏 血 酸 O 2 抗 坏 血 酸 氧 化 酶 脱 氢 抗 坏 血 酸 + H 2 O
电极制作：组织糊+牛血清白蛋白+戊二醛+尼龙网 +氧电极