罗鸿斌

(东莞理工学院 科研处，广东东莞 523808)

经济的高速发展，环境问题日益严重，已严重影响经济的可持续发展和人们的健康。如何在经济发展的同时，更好的保护和治理环境，构建生态文明的和谐社会，是迫切要解决的问题。生物传感器等现代分子生物学技术为代表的生物技术的发展，由于其灵敏、快速、高特异性等特点，在环境保护领域逐步应用。本文通过阐述生物传感器技术的原理及在环境监测中的应用，让广大环境保护工作者有一定的了解。

1 概念及特点

1.1 概念和分类

生物传感器是基于生物反应进行检测的一类化学传感器，以微生物、酶、抗原、抗体等具有生物活性的固定化的生物敏感材料作为功能性识别元件，由信号转换元件将外界对其理化性质的影响转化成电信号，并通过信号放大装置放大，而实现对待测物质的定量测定［1］。基本原理是利用检测物与生物感应元件之间相互作用产生响应信号，通过信号处理元件对响应信号进行接收、加工、转换、输出，实现对检测物的分析检测 (如图1所示)。例如，检测葡萄糖的生物传感器就是使用葡萄糖氧化酶作为生物感应元件对检测目标葡萄糖进行催化氧化，再使用电极作为信号处理元件对催化氧化过程中的电信号进行处理，以此实现定量检测葡萄糖［2］。

图1 生物传感器原理图

自1962年，L C Clark将电极与含有葡萄糖氧化酶的膜结合，应用于葡萄糖检测以来。生物传感器在环境监测、人体健康评估、生物医学研究、食品安全、发酵工业生产、化工等域，得到应用和发展。……