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生物感測器

生物感測器. 農機一 陳昭宇 b88611016. 生物感測器. 所謂生物型感測器（ Biosensor ）是指利用生物感測元件（如酵素、抗體 …. 等）來將系統中的化學物質（如葡萄糖、血漿濃度、鉀離子濃度、膽固醇 … ）改變量，轉換成電子訊號或光學訊號的一種 可測定微量成份的分析裝置 乃為一種集合 生化 , 物理 , 材料科學 , 電子資訊 , 機械工程等整合性的高科技產品. 由信號產生方式的不同，可以將生物感測器區分成兩種主要類型： 生物親和性感測器 生物催化型感應器. 由選用換能器的不同，生物感測器設計時可以細分成下列數項 電化學生物感測器

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生物感測器

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  1. 生物感測器 農機一 陳昭宇 b88611016

  2. 生物感測器 所謂生物型感測器（Biosensor）是指利用生物感測元件（如酵素、抗體….等）來將系統中的化學物質（如葡萄糖、血漿濃度、鉀離子濃度、膽固醇…）改變量，轉換成電子訊號或光學訊號的一種可測定微量成份的分析裝置 乃為一種集合 生化 ,物理,材料科學,電子資訊 , 機械工程等整合性的高科技產品

  3. 由信號產生方式的不同，可以將生物感測器區分成兩種主要類型：由信號產生方式的不同，可以將生物感測器區分成兩種主要類型： 生物親和性感測器 生物催化型感應器 由選用換能器的不同，生物感測器設計時可以細分成下列數項 電化學生物感測器 半導體離子感測器 光纖生物感測器 壓電晶體生物感測器 生物感測器的類型

  4. 生物感測器的主要組成元件 生物分子識別元件 物理換能元件 電子裝置 各種酵素 抗體的製備 高感度微電壓計 微電流計 壓電晶體 受體蛋白的分離

  5. 生物感測器產業 • 由於成功的整合生物技術和電子資訊等技術 使得開發具有生機 • 由於生物感測器直接使用生物分子當做分子識別元件 挾其優異的專一性 • 結合高感度的物理換能器 • 生物分子的多樣性 更能滿足極為寬廣的測試項目 • 具備絕佳的優勢和潛力 將帶動下一世紀的生物技術進入明日世界

  6. 生物感測器產品之應用範圍

  7. 一.生物感測器產品技術開發 自動化多頻道親和性壓電晶體生物感測器 可偵測溶液中所含之特定生化或化學物質其靈敏度可達10-12克/毫升的水準 一次循環僅需30分鐘 二.生物感測針之製備技術 在生物分子辨認元件開發方面均已累積技術經驗和能力 生物感測器所需探針依所欲偵測的物質不同而有不同之製造方法 研發現況

  8. 高精密度金電極壓電晶體探針 • 本生物感測探針產品所用偵測系統為使用壓電晶體微質量平衡特性 • 將生物識別分子架接在壓電晶體金電極上 當與反應系統發生分子交互作用時 立即經由電極面質量或黏度變化產生晶體共振頻率改變 藉測量頻率變化來獲知生物分子間交互作用情形 • 呼氣輔助診斷感測探針開發可偵測甲基銨類化合物 • 廢氣污染感測探針開發可偵測芳香族碳氫化合物

  9. 第一代生物感測器於1979年由YSI公司開發成功並投入醫檢市場第一代生物感測器於1979年由YSI公司開發成功並投入醫檢市場 最早的商品為血糖測試用酵素電極 目前以酵素電極技術商品化成功之Medisense葡萄糖測試儀佔最大銷售值 第二代生物感測器定義為使用抗體或受體蛋白質當分子識別元件 而換能器的選用朝向更多樣化 如場效半導體(FET) 光纖 壓電晶體(PZ) 表面生波器(SAW) 生物感測器技術現況與趨勢

  10. 表面薄膜共振技術 • 表面薄膜共振(SPR)係一種光學現象。當光束於玻璃介質內傳導時，於光路徑上遇金屬薄層界面交接處產生內全反射(total internal reflection)時所伴隨的光學物理現象 • SPR技術可以用來定量靠近感測電極表面之待測物濃度 • 此為利用光電技術之產品 近來在市場上有顯著成長 • 利用此一光學特性開發出可於10-6g/ml到10-11g/ml之低濃度下進行生物分子間交互作用之即時偵測生物感測器

  11. 生物感測器之產品和技術 壓電晶體免疫生物感測器 嗅覺生物感測器 光纖生物感測器 攜帶式小型壓電晶體生物感測器(適合現場或野外測試目地) 生物感測探針之產品和技術 研發級生物感測探針 藥物濫用篩檢免疫探針 呼氣輔助診斷感測探針 食品用生物感測探針 環境保護用生物感測探針 生物感測器未來適宜發展之產品和技術項目

  12. 生物感測器之相關產品 • 泰勝科技公司所開發完之電子鼻、生化探索家、電化學石英微天平 膜厚計等即利用QCM(Quartz Crystal Microbalance)技術以壓電晶體(PZ)為感測元件

  13. 壓電晶體生物免疫感測器 • 將壓電晶體感測器結合免疫反應, 利用 polythyleneimine及 glutaraldehyde 固定抗體或抗原於壓電晶體上 • 其具有高靈敏性, 高選擇性, 即時分析, 成本低及快速的優點。 • 在臨床檢驗上, 極需利用這樣的特性以加速檢體的測試, 而給醫師一個迅速確實的結果報告, 達到患者病情治療的效果。

  14. 生化探索家 Bio-E2001 • 生化探索家 Bio-E2001 • 生化探索家Bio-E • 是一種應用於生物學及生命科學研究之液相生化感測器，可即時偵測生物分子之作用力之情形，如微量分子濃度測定、生物分子作用力及動力學研究、藥物快速篩選、基因探針及抗原決定基圖鑑( Epitope Mapping )

  15. Bio-E主體

  16. Chip安裝 • 試劑及Chip

  17. 電子鼻 • 人工電子鼻是一種可現場即時檢測器，並利用類神經網路加以辨識、分析與記憶之氣味感測分析儀，可應用於環境科學及食品工業研究 • 如環境污染及毒物偵測、畜牧業臭味的監測、酒類及飲料品評鑑定及石化、化工、電子、半導體業臭味強度之測定。

  18. 實際應用 氣體感測模組 茶葉製程之氣味監測

  19. 電化學石英振盪微天平 (EQCM) • 電化學石英振盪微量天平可應用於下列研究： • 薄膜吸附程序研究。 • 聚合物沉積程序。 • 腐蝕程序分析。 • 相變化之研究。 • 溶液黏滯度測定。 • 液體吸附測試。 • 分子間親和力分析。 • 物質間吸附現象。

  20. 膜厚計 • 膜厚計是一種在真空狀態下測量膜厚度的工具，廣泛應用於蒸鍍、濺鍍之半導體工業製程，如：半導體晶片表面處理薄膜厚度之測定。

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