抗氧化剂（多巴胺）电化学性质研究及在生物传感器中的应用 (2)
号，从而达到检测分析的目的。生物传感器的工作原如 生物传感器由感受器和转换器两部分组成。 当待测样品中的被检测物经扩散
进入感受器，通过固定化功能生物分子对待测分子进行识别，发生生物反应，引
起某些化学量或物理量的变化， 这些变化经信号转换器转变成可定量和可处理的
电信号，并经过信号放大器的放大后输出，从而实现对待测物质的分析。
1.1.1 生物传感器的分类和命名
生物传感器的命名和分类方法有很多种， 根据分子识别元件的不同可将其分
为：免疫传感器、核酸传感器、酶传感器、酶免疫传感器、微生物传感器、组织
传感器、细胞传感器、分子印记生物传感器等；依据器件的不同可将其分为：声
波生物传感器、光生物传感器、热生物传感器、电化学生物传感器、半导体生物
传感器、电阻/阻抗生物传感器等；依据所用的转换器不同可将其分为：光学生
物传感器、 热敏电阻生物传感器、 电极生物传感器、 场效应晶体管生物传感器等。
此外，依据传感器不同特征还有一些其他的分类和命名方法。如尺寸在微米级或
纳米级的生物传感器称之为微米生物传感器或纳米生物传感器， 这种传感器在生
物活体检测方面有着重要的意义。
1.1.2 生物识别元件的常用固定方法
将一些具有分子识别功能的生物功能性物质包裹、吸附于某些无机材料、高
分子材料或生物高分子上制备而成的感应器，称为生物功能物质的固定化。通常
生物分子的固定化技术应该满足以下条件：在固定化后，生物组分仍能文持其原
有的生物活性；转换器与生物膜应紧密接触，且能适应多种检测环境；固定化层
需有良好的耐用性和稳定性； 减少生物膜中各生物组分之间的相互作用以文持其
原有的高度选择性。因此，生物传感器的灵敏度、稳定性等主要性能取决于生物
功能性物质的固定化技术。为了研制价格低、选择性好、灵敏度高和寿命长的生
物传感器，生物功能性物质的固定化技术已成为研究人员探索和研究的主要目
标。生物功能性物质的固定化方法大致可以分为以下几种：
（l）夹心法：它是指将生物活性材料封闭在双层滤膜之间。按照生物活性材料
的不同而选择各种孔径的滤膜。此种方法的特点是操作简单，无需化学处理，固
定量大，重现性好，响应速度快，特别适用于微生物和组织膜传感器的制备。
（2）吸附法：它是指经非水溶性的载体通过物理吸附或离子结合作用来固定生
物敏感元件。这些结合可能是范德华力、氢键或离子键等，也可能是由多种键合
形式共同发挥作用[67]
。吸附的牢固程度与溶液的温度、pH值、离子强度、酶的浓度以及溶剂种类和性质有关。用这种方法来固定生物敏感元件，生物敏感元件
的活性中心不易被破坏，但其与载体之间的相互作用力较弱，从而容易脱落，在
环境条件改变时尤为突出，故吸附法常与其它固定化方法结合起来使用，如吸附
交联法等。
（3）共价键和法：它是指通过共价键将生物活性物质与不溶性载体相结合从而
得以固定的方法。这种方法有两类：一种是将载体上有关基团活化，之后让它与
酶的相关基团发生偶联反应；另一种则是先在载体上连接一个双功能性基团，之
后再将酶偶联上去。 这种固定化方法的优点是酶与载体结合比较牢固且使用寿命
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