仿生傳感器

仿生傳感器，是一種采用新的檢測原理的新型傳感器，它采用固定化的細胞、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成傳感器。這種傳感器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的信息技術。這種傳感器的特點是性能好、壽命長。在仿生傳感器中，比較常用的是生體模擬的傳感器。
仿生傳感器按照使用的介質可以分為：酶傳感器、微生物傳感器、細胞傳感器、組織傳感器等。在圖中我們可以看到，仿生傳感器和生物學理論的方方面面都有密切的聯系，是生物學理論發展的直接成果。在生體模擬的傳感器中，尿素傳感器是最近開發出來的一種傳感器。下面就以尿素傳感器為例子介紹仿生傳感器的應用。

　　尿素傳感器，主要是由生體膜及其離子通道兩部分構成。生體膜能夠感受外部刺激影響，離子通道能夠接收生體膜的信息，并進行放大和傳送。當膜內的感受部位受到外部刺激物質的影響時，膜的透過性將產生變化，使大量的離子流入細胞內，形成信息的傳送。其中起重要作用的是生體膜的組成成分膜蛋白質，它能產生保形網絡變化，使膜的透過性發生變化，進行信息的傳送及放大。

　　生體膜的離子通道，由氨基酸的聚合體構成，可以用有機化學中容易合成的聚氨酸的聚合物（L－谷氨酸，PLG）為替代物質，它比酶的化學穩定性好。PLG是水溶性的，它和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成傳感器使用的感應膜。

　　生體膜的離子通道的原理基本上與生體膜一樣，在電極上將嵌段共聚膜固定后，如果加感應PLG保性網絡變化的物質，就會使膜的透過性發生變化，從而產生電流的變化，由電流的變化，便可以進行對刺激性物質的檢測。

　　尿素傳感器經試驗證明是穩定性好的一種生體模擬傳感器，檢測下限為10的負3次方的數量級，還可以檢測刺激性物質，但是暫時還不適合生體的計測。

　　目前，雖然已經發展成功了許多仿生傳感器，但仿生傳感器的穩定性、再現性和可批量生產性明顯不足，所以仿生傳感技術尚處于幼年期，因此，以后除繼續開發出新系列的仿生傳感器和完善現有的系列之外，生物活性膜的固定化技術和仿生傳感器的固態化值得進一步研究。

　　在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺、味覺、聽覺、觸覺仿生傳感器將出現，有可能超過人類五官的能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目的物進行操作的能力。我們能夠看到仿生傳感器應用的廣泛前景，但這些都需要生物技術的進一步發展，我們拭目以待這一天的到來。