(生物科技行业类)生物传感器的研究现状及应用
基于微纳技术的生物传感器研究
基于微纳技术的生物传感器研究引言生物传感器是一类集成了生物分析元件与传感器技术的新型器件，具有在生物医学、环境监测和食品安全等领域应用广泛的前景。
微纳技术在生物传感器的研究中发挥着重要的作用，它将微纳米尺度材料与传感器结构相结合，为传感器的灵敏度、选择性和可靠性等性能提供了全新的解决方案。
本文将从材料、结构和应用三个方面展开，介绍基于微纳技术的生物传感器的研究进展。
材料篇微纳技术的生物传感器主要利用了纳米尺度材料的特殊性质。
金纳米颗粒由于其独特的表面等离子共振效应，在表面增强拉曼光谱和表面增强荧光传感方面具有广泛的应用；碳纳米管则因其高比表面积和优异的导电性而成为生物传感器的理想材料；纳米孔阵列则能通过调节孔径和孔壁性质实现对特定分子的高灵敏度检测。
此外，还有一些新兴材料如石墨烯、二维过渡金属硫化物等也被应用于生物传感器中。
结构篇微纳技术为生物传感器的结构设计提供了多种可能。
纳米线阵列结构通过增大比表面积和改善电荷传递能力，提高了传感器的灵敏度和响应速度，常用于药物检测和基因诊断等领域。
纳米鳞片状结构则通过在纳米尺度上调节光学性质，实现对生物分子的特异性检测。
微纳芯片结构则将多个功能单元集成在一个微小的芯片上，实现了多分析物同时检测和实时监测。
这些结构的设计利用了微纳技术的精细加工和组装能力，极大地提高了传感器的性能。
应用篇基于微纳技术的生物传感器在生物医学、环境监测和食品安全等领域具备广阔的应用前景。
在生物医学中，微纳生物传感器可以实现对生物标志物的高灵敏度检测，用于疾病早期诊断和治疗效果监测。
在环境监测中，微纳生物传感器可以实时监测水质、空气质量等环境指标，为环境保护和污染治理提供重要参考数据。
在食品安全中，微纳生物传感器可以检测食品中的有害物质和致病菌，保障食品的质量和安全。
结论基于微纳技术的生物传感器在材料、结构和应用方面均有重要进展。
纳米材料的应用和微纳结构的设计为传感器的性能提升提供了新思路。
生物传感器技术在食品安全检测中的应用
生物传感器技术在食品安全检测中的应用一、引言随着人口的增加和食品供应链的全球化，食品安全问题日益突出。
食品中的污染物质对人们的健康构成潜在威胁，因此，食品安全检测成为重要的关注领域。
近年来，生物传感器技术因其高灵敏度、快速检测和便携性等优势，在食品安全检测中得到广泛应用。
二、生物传感器技术概述生物传感器技术是一种将生物元素（如酶、抗体、细胞等）与传感器器件相结合的技术。
传感器通过检测生物元素与目标分析物之间的相互作用，实现对分析物的定量或定性检测。
生物传感器技术在食品安全检测中的应用主要包括基于酶的生物传感器、免疫传感器和细胞传感器三个方面。
三、基于酶的生物传感器在食品安全检测中的应用1. 果蔬中农药残留的检测基于酶的生物传感器可以通过检测农药残留的酶活性来确定果蔬中的农药残留水平。
传感器利用酶与农药的特异性相互作用，将酶活性的改变转化为电化学信号进行检测。
这种方法不仅具有高灵敏度和快速响应的特点，还避免了传统方法中繁琐的前处理步骤。
2. 食品中的抗生素残留检测基于酶的生物传感器也可以用于食品中抗生素残留的检测。
传感器通过酶与抗生素的特异性相互作用，测量酶活性的变化来确定抗生素的存在。
这种方法具有灵敏度高、快速检测和样品处理简单等优点，可以在实验室和现场进行抗生素残留的监测。
四、免疫传感器在食品安全检测中的应用1. 食品中的重金属检测免疫传感器利用抗体与免疫原之间的特异性结合作用来检测食品中的重金属污染物。
通过抗体与重金属离子的特异性结合，免疫传感器可以实现对食品中重金属离子的高灵敏度检测。
2. 食品中的致病菌检测免疫传感器还可以用于食品中致病菌的快速检测。
利用特异性抗体与致病菌的抗原结合，免疫传感器可以实现对食品中致病菌的快速、灵敏的检测。
这种方法不仅可以减少检测时间，而且对样品的要求较低，有助于及时发现食品中的致病菌污染。
五、细胞传感器在食品安全检测中的应用细胞传感器利用细胞对环境变化的敏感性作为感知元件，实现对食品中污染物的检测。
生物化学与生物传感器
生物化学与生物传感器生物化学和生物传感器是现代生物科学和技术中的重要研究领域，它们在医学诊断、环境监测、食品安全等方面发挥着重要作用。
本文将介绍生物化学和生物传感器的基本概念、原理和应用，并探讨其未来发展前景。
一、生物化学的基本概念和原理生物化学是研究生物体内化学反应的科学，涉及生物分子、生物大分子和生物体内的各种化学过程。
生物化学的研究对象主要包括蛋白质、核酸、糖类等生物大分子及其代谢产物。
生物化学的发展促进了对生命活动的深入理解，为人们认识疾病的发生机制和药物的研发提供了基础。
生物化学的研究方法主要包括分离纯化、结构分析、酶学研究等。
其中，分离纯化是将混合物中的目标物分离出来并去除杂质，以获取纯净的样品进行进一步研究。
结构分析则是利用物理、化学等方法来解析生物大分子的结构和性质。
酶学研究则侧重于研究酶的催化机制、活性调节和应用等。
二、生物传感器的基本概念和原理生物传感器是一种能够检测生物体内特定物质并转换为测量信号的装置。
它由生物识别元件和信号转换元件两部分组成。
生物识别元件通常由酶、抗体、核酸等生物分子构成，用于与目标物质特异性地结合并发生化学反应。
信号转换元件则将生物识别元件反应产生的信号转化为可以测量的物理或化学信号。
生物传感器的工作原理主要基于生物分子与目标物质的选择性相互作用。
生物传感器广泛应用于医学诊断、食品安全、环境监测等领域。
以医学诊断为例，生物传感器可通过检测血液或尿液中的特定生物标志物，如葡萄糖、胆固醇等来判断人体健康状况。
三、生物化学与生物传感器的应用1. 医学诊断应用生物化学和生物传感器在医学诊断中具有广泛应用。
通过检测生物体内特定物质的含量或变化，可以判断疾病的发生和进展情况。
例如，血糖传感器常用于糖尿病患者的血糖监测，可及时调整药物剂量和饮食，保证病人的健康。
2. 环境监测应用生物化学和生物传感器在环境监测中起到重要作用。
通过监测土壤、水质和空气中的有害物质，可以提前预警和采取相应措施，保护环境和人类健康。
传感器技术的应用及发展现状
传感器技术的应⽤及发展现状传感器技术的应⽤和发展现状综述摘要：本⽂介绍了传感器技术的定义，常⽤的分类⽅法，作⽤及发展过程，分析了传感器技术的发展趋势，阐述了传感器在现代科学技术与⽣活中的⼀些主要应⽤。
关键词:传感器技术，发展过程，发展趋势，产业现状，应⽤。
引⾔传感器技术是⼀项当今世界令⼈瞩⽬的迅猛发展起来的⾼新技术之⼀，也是当代科学技术发展的⼀个重要标志。
可以说传感器是新技术⾰命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，⽽当今世界正⾯临⼀场新的技术⾰命，这场⾰命的主要基础是信息技术，⽽传感器技术被认为是信息技术三⼤⽀柱之⼀。
传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电⼦学、光学、声学、精密机械、仿⽣学、材料科学等众多学科相互交叉的综合性⾼新技术密集型前沿技术之⼀，⼴泛应⽤于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电⼒、能源、交通、冶⾦、⽯油、建筑、邮电、⽣物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林、渔业⽣产、⾷品、烟酒制造、机器⼈、⼯业⾃动化、家电等诸多领域。
⽬前在全世界有6 000 多家公司⽣产传感器，品种多达上万种，可以说传感器的应⽤⼏乎渗透到⼈类活动的各个领[1]。
⼀、传感器技术及发展1、传感器技术概述1.1传感器的定义传感器是指那些对被测对象的某⼀确定的信息具有感受(或响应)与检出功能，并使之按照⼀定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。
传感器⼀般被认为由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成，有时还需外加辅助电源[2]。
传感器可以直接接触被测对象，也可以不接触。
通常对传感器设定了许多技术要求，有⼀些是对所有类型传感器都适⽤的，也有只对特定类型传感器适⽤的特殊要求。
针对传感器的⼯作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: ⾼灵敏度、抗⼲扰的稳定性、线性、容易调节、⾼精度、⾼可靠性、⽆迟滞性、⼯作寿命长、可重复性、抗⽼化、⾼响应速率、抗环境影响、互换性、低成本、宽测量范围、⼩尺⼨、重量轻和⾼强度、宽⼯作范围等[3]。
生物医学工程中的生物传感器资料
生物医学工程中的生物传感器资料生物传感器是一种能够检测生物体内外各种生理、生化过程的装置。
它利用生物活性分子与传感元件之间的化学、物理作用，将生物信息转化为可以测量的电信号、光信号或其他信号，实现对生物过程的监测和分析。
在生物医学工程领域中，生物传感器在疾病诊断、药物研发、环境监测等方面发挥着重要作用。
一、生物传感器的分类与原理生物传感器可以根据传感元件的性质和工作原理进行分类。
主要的分类包括：1. 免疫传感器：免疫传感器利用生物分子间的特异性反应，实现对特定抗原或抗体的检测。
这种传感器常用于疾病诊断、药物监测等方面。
免疫传感器的工作原理是将待检测样品与标记物竞争结合，通过测量标记物的信号差异来判断待测物含量。
2. 酶传感器：酶传感器以酶与底物之间的催化反应为基础，实现对多种生物分子的测量。
例如，葡萄糖传感器利用葡萄糖氧化酶将葡萄糖转化为过氧化氢，从而测量葡萄糖的浓度。
酶传感器在血糖监测、生物反应进程监测等方面具有广泛应用。
3. DNA传感器：DNA传感器利用DNA分子中的特异性配对反应，实现对DNA序列的检测。
常用的DNA传感器有基于荧光染料标记的探针，通过测量荧光强度的变化来判断目标DNA的存在与否。
DNA传感器在基因检测、疾病诊断等方面具有重要作用。
4. 光学传感器：光学传感器利用光信号的变化来检测生物分子。
例如，基于表面等离子体共振（SPR）的传感器可以通过监测光的折射率变化来分析待测物的浓度变化。
光学传感器在生物分析、药物筛选等方面具有广泛应用。
二、生物传感器在生物医学工程中的应用生物传感器在生物医学工程中发挥着重要作用。
以下是一些典型应用的介绍：1. 生物传感器在疾病诊断中的应用：生物传感器可以便捷地检测生物体内的生化指标，如血糖、胆固醇、肌酸酐等。
这对于糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的早期诊断和管理非常重要。
2. 生物传感器在药物研发中的应用：药物研发需要对候选药物的药代动力学、毒理学等进行评估。
传感器技术的研究现状与发展前景
国内外研究与应用现状。生物传感器的研制和开发在全球学术界都 具有巨大的影响力。在国外，现代生物传感器已被详细划分为酶传感器、 细胞传感器、免疫传感器、基因传感器等。
酶传感器，由于酶的纯化困难，加之固化技术影响酶的活性，现代生 物传感技术中采用：（1）多酶体系利用，即对不同化合物采用不同类型的 酶进行最大活性的催化反应，并运用多酶的反馈调节可大大节省原材料 并提高工作效率；（2）固定化底物电极，即使玻璃电极附近的 PH 变化与 酶的活性在一定范围内呈线性关系；（3）酶的电化学固定化，即制作厚度 小、酶含量可控的酶层。
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●新人新作
《经济师》2009 年第 9 期
紫外光电倍增管以及日盲型紫外光电倍增管等多种形式。 紫外告警系统由于性能独特,现在已成为电子战技术开发的新热点,
开创了新型传感技术的又一个颇具影响力与竞争力的领域。目前诸如紫 外告警系统的新型光电传感技术已成为装备量最大的来袭导弹告警系 统之一。
细胞传感器以活细胞作为探测单元，能定性定量地测量和分析未知 物质的信息；并可连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理功能。
免疫传感器是利用抗体对抗原的识别并能与抗原结合的功能构成 的生物传感器，根据生物敏感膜产生电位的不同，可分为标记和非标记 免疫传感器。
纳米生物传感器实时监测身体健康状态
纳米生物传感器实时监测身体健康状态近年来，纳米科技在医疗领域发展迅猛。
纳米生物传感器作为其中重要的一种应用，展现出了巨大的潜力。
它能够实时监测身体健康状态，为预防疾病、提高生活质量提供了新的可能性。
纳米生物传感器利用纳米尺度的材料特性和生物分子的识别能力，能够高敏感、高选择性地检测生物样品中的特定分子或信号。
这种传感器通常由生物识别元素和转换器件两部分组成。
生物识别元素能够与目标分子特异性结合，从而实现对其的准确检测。
转换器件则将生物识别事件转化为可测量的信号输出。
纳米尺度的特性为生物传感器带来了许多优势。
首先，纳米生物传感器具有极高的灵敏度。
纳米材料具有较大的比表面积，使其能够有效地捕获目标分子，从而提高检测灵敏度。
其次，纳米材料具有良好的生物相容性，可以与生物分子相互作用，实现有效的检测和分析。
此外，纳米尺度还有利于传感器的远程控制和操作，进一步提高了传感器的灵活性和可操控性。
纳米生物传感器在身体健康状态监测方面发挥着重要作用。
例如，在糖尿病管理中，人们需要定期检测血糖水平，以确保血糖控制在安全范围内。
传统的检测方法需要抽血，不仅不便捷，而且惧怕针头的人可能会觉得痛苦。
而利用纳米生物传感器，只需要将传感器放置在皮肤上即可实时监测血糖水平，避免了繁琐的操作和疼痛感。
此外，纳米生物传感器还可以应用于心脏健康监测。
心血管疾病是现代社会的一大健康威胁。
纳米生物传感器可以监测心电图、心率、血压等指标，及早发现异常情况，并及时采取措施。
传感器可以与电子设备配合使用，将监测数据实时传输到医生或用户的手机上，实现远程监护。
此外，纳米生物传感器还可以用于癌症早期诊断。
癌症的早期发现和治疗至关重要。
纳米生物传感器可以通过检测生物样品中的肿瘤标志物，早期发现病变并进行有效干预。
其高灵敏度和高选择性使得传感器能够检测极低浓度的肿瘤标志物，从而实现早期诊断。
然而，纳米生物传感器的发展还面临一些挑战。
首先，纳米材料的合成和制备仍需要进一步的研究和优化，以提高传感器的性能和可靠性。
生物传感器概述
生物传感器1 生物传感器概述生物传感器是指“使用固定化的生物分子（immobilized biomolecules）结合换能器，用来侦测生物体内、外环境化学物质或与之起特异性交互作用，并产生响应的一种分析检测装置”。
其工作原理是：待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，达到检测待测物浓度的目的。
与传统分析方法相比，生物传感器将分离和检测统一为一体，具有体积小、响应快、准确度高，可以实现活体连续在线自动检测，以及成本低和易普及等优点，与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起处在生命科学和信息科学的交叉区域，是发展生物技术不可或缺的一种先进检测与监控装置。
生物传感器有多种分类方式：根据生物活性物质的类别，生物传感器可以分为酶传感器、免疫传感器、DNA 传感器、组织传感器和微生物传感器等；根据检测原理，生物传感器可以分为光学传感器、电化学传感器及压电生物传感器等；根据生物敏感物质相互作用的类型，生物传感器可以分为亲和型和代谢型2种；此外，还可根据所监测的物理量、化学量或生物量而命名为热传感器、光传感器、胰岛素传感器等。
生物传感器由两个主要关键部件所构成，一是分子识别组件，此组件为生物传感器信号接收或产生部件；另一是物理信号转换组件，为硬件仪器部件。
因此，如何利用已有的生化分离和纯化方法或设计合成特定的生物活性分子（biological active materials），结合精确而且响应快速的物理换能器（transducers）组合成生物传感器反应系统，是研究生物传感器的主要任务。
目前，尽管已有多种生物传感器已经商业化，但是这方面的研究和应用仍然处于起步阶段，如何研究和开发新的专一性强、结构稳定、寿命较长、生产廉价、适应高通量分子识别和监测的分子识别组件是当今生物传感器研究的关键。
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生物传感器的研究现状及应用 生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？
让我们来看看生物通最近的一些报道： 英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。
苏格兰Intermediary Technology Institutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（Biosensor Platform）”—— 一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。
来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics' 16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）大大缩短。生物传感器检测方法使得医生无需等待就可以给出治疗方案。目前该项研究已经获得560万美金的美国生物工程研究合作基金。
欧美国家陆续投入惊人巨资研究生物传感器，不难预见，这个当今全球医学检测和快速分析技术（EMERGING RAPID ASSAY TECHNOLOGIES）的热点领域在不远的将来会有极为广阔的应用前景。为加强国内外生物传感器和蛋白芯片领域的技术交流与沟通, 基因有限公司更邀请美国Clemson大学，Bio-Dot, Adhesives Research, Amic, Blueshift Biotechnologies，中科院等单位的多位科研专家，首次举办中国生物传感器和蛋白芯片技术高级培训班暨快速检测新技术国际研讨会,希望把国外的新技术、新方法、新思路带给国内科研工作者, 以期提高中国科学家在该领域的技术研发水平及产品的国际竞争力。
什么是生物传感器？ 生物传感器是一种集现代生物技术与先进的电子技术于一体的高科技产品。从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（PCR）的发展，应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。
生物传感器利用生物化学和电化学反应原理，将生化反应信号转换为电信号，通过对电信号进行放大和模数转换，测量出被测物质及其浓度。近年来，已经实用化的生物传感器主要有酶电极，微生物传感器，免疫传感器，半导体生物传感器等。 由于生物传感器可以取代常规的化学分析方法，因此，它的出现可以说是一场技术革命。为此，世界上一些科技发达的国家都把生物传感器的研究作为生物技术产业化的关键技术，投入了相当大的人力、物力进行研制开发。近年来，生物传感器已经在医学诊断、食品营养、环境监测、国防工业及人类卫生保健等诸多领域中得到了广泛的应用。例如，生物传感器可以用来测定作为医疗重要依据的体内代谢物、蛋白质、抗原等的有关参数。美国YSI公司推出一种外固定化酶型生物传感器，利用它可以测定出运动员锻炼后血液中存在的乳酸水平或糖尿病人的葡萄糖水平。光纤传感器和微型生物传感器结合可以直接用于体内分析。
生物工程方面，在利用生物工程技术生产药物时，将生物传感器用于工程的监视，可以迅速地获取各种数据，有效地加强了生物工程产品的质量管理。此外，生物传感器已在癌症药物的研制方面发挥了重要的作用，将癌症患者的癌细胞取出培养，然后利用生物传感器准确地测试癌细胞对各种治癌药物的反应，经过这种试验就可以快速地筛选出一种最有效的治癌药物。
目前，市场上出售的生物传感器大多是第二代产品，它含有生物工程分子，能直接感知并测定出指定的物质。第三代或第四代的生物传感器的典型代表是把硅片与生命材料相结合制成的生物硅片。这种有机与无机相结合的生物硅片比传统硅片的集成度要高几百万倍，且在工作时不发热或仅产生微热。
今后，随着高科技的不断发展，还可以利用不同的生物元件的特殊功能与先进的电子技术相结合，研制出各种用途的新型生物传感器。例如，采用微电子技术与特殊的生物元件可以研制出超微型的生物传感器，它可以进入人体内，帮助医生和病人解决一些外科手术和药物无法解决的问题。
此外，科学家们还预言，有机生物传感器会融入电子系统。在不久的将来完全可以研制出全有机分子芯片和生物计算机。生物硅片与先进的电子系统的广泛结合，可以创造出更为复杂的仿生系统。 随着各种高性能的生物传感器和生物硅片的出现，必将对现代的高科技产品产生重大的影响，从而推动人类社会的更快发展和进步。 一、生物传感器定义与分类 用固定化生物成分或生物体作为敏感元件的传感器称为生物传感器（biosensor）。生物传感器并不专指用于生物技术领域的传感器，它的应用领域还包括环境监测、医疗卫生和食品检验等。
生物传感器主要有下面三种分类命名方式： 1. 根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器（enzymesensor），微生物传感器（microbial sensor），细胞传感器（organall sensor），组织传感器（tis-sue sensor）和免疫传感器（immunol sensor）。显而易见，所应用的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。 2. 根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极（bioelectrode）传感器，半导体生物传感器（semiconduct biosensor），光生物传感器（optical biosensor），热生物传感器（calorimetric biosensor），压电晶体生物传感器（piezoelectric biosensor）等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 3. 以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类有生物亲合型生物传感器（affinity biosensor）。
三种分类方法之间实际互相交叉使用。 二、生物传感器基本结构和工作原理 生物传感器由分子识别部分（敏感元件）和转换部分（换能器）构成，以分子识别部分去识别被测目标，是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能元件。分子识别部分是生物传感器选择性测定的基础。
生物体中能够选择性地分辩特定物质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物，如抗体和抗原的结合，酶与基质的结合。在设计生物传感器时，选择适合于测定对象的识别功能物质，是极为重要的前提。要考虑到所产生的复合物的特性。根据分子识别功能物质制备的敏感元件所引起的化学变化或物理变化，去选择换能器，是研制高质量生物传感器的另一重要环节。敏感元件中光、热、化学物质的生成或消耗等会产生相应的变化量。根据这些变化量，可以选择适当的换能器。
生物化学反应过程产生的信息是多元化的，微电子学和现代传感技术的成果已为检测这些信息提供了丰富的手段。
三、生物传感器四大应用领域 生物传感器正进入全面深入研究开发时期，各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。
1. 食品工业 生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。 食品成分分析。在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。 食品添加剂的分析。亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。 2. 环境监测 近年来，环境污染问题日益严重，人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器，生物传感器满足了人们的要求。目前，已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。 大气环境监测。二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很