一、引言

生物传感器是一种将生物识别元件（如酶、抗体或DNA）与物理化学转换器相结合的装置，用于检测特定生物分子的存在或浓度。这种技术在医疗诊断、食品安全以及环境监测等领域具有重要应用价值。随着纳米技术和微制造工艺的进步，生物传感器正变得越来越灵敏和便捷。本文将探讨几种主要的生物传感器技术和其应用场景。

二、主流生物传感器技术

电化学生物传感器

原理：通过测量由生物反应产生的电流变化来确定目标分析物的浓度。

特点：适合于实时监测，广泛应用于血糖仪等家用医疗设备中。

光学生物传感器

原理：基于光信号的变化（如荧光、吸光度或散射光强度）来检测生物分子间的相互作用。

特点：高灵敏度，适用于复杂样品基质中的低浓度目标物检测。

压电晶体生物传感器

原理：利用质量吸附引起的振荡频率变化来量化生物分子层厚度。

特点：无需标记即可直接检测，适合于快速筛查应用。

三、生物传感器的应用领域

临床诊断

快速准确地检测血液中的病原体或肿瘤标志物，支持早期疾病诊断。

食品安全

监测食品中的致病菌、抗生素残留及过敏原，确保消费者健康。

环境保护

跟踪水体或土壤中的有害物质含量，评估污染程度并制定治理策略。

四、未来发展趋势

微型化与集成化

开发小型化、便携式的多参数生物传感器，便于现场即时检测；同时探索芯片实验室(LOC)技术在生物传感领域的应用。

智能化与自动化

结合AI算法实现自动化的数据处理与结果解读，提高工作效率；同时开发自供电型生物传感器，减少对外部电源的依赖。