MEMS生物传感器目前处于发展初期，未来潜力无限

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来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-09-30 09:55:11】【打印】【关闭】

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目前，许多发达国家都将BioMEMS的研发列为21世纪的关键技术，并不断加大相关研究与产业化的步伐。由于MEMS生物传感器涉及生物、医学、微电子等多个学科，技术和工艺十分复杂，目前更多处于研发阶段，未被广泛应用。

目前已知法国著名研究机构Cea-Leti已推出一款NEMS（纳米级别）的气体/生物传感器，可在分子级别实现对被测物进行洗脱峰检测；另外，有报道称西门子公司与德国慕尼黑大学合作研发出了基于MEMS技术的DNA电化学生物传感器，可用于检测大肠埃希菌O157：H7的特异性。

纳米级识别元件

基于NEMS技术的气体/生物检测平台

与其他MEMS传感器相比，MEMS生物传感器技术的成熟乃至实现商用化需要更长时间的积累。未来MEMS生物传感器在医学、食品工业、环境监测等领域具有广阔发展空间。

1、医学应用

MEMS生物传感器常与微分离器、微反应器等一同制成生物微机电系统（BioMEMS），由于其具有试剂消耗量少，检测效率高，环境污染小，体积小的优点，被广泛应用于医疗诊断的各个方面。

在临床医学中，酶电极是最早研制且应用最多的一种生物传感器，目前可用于检测血糖、乳酸、维生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、转氨酶等。若用具有不同生物特征的微生物代替酶则可制成微生物传感器；若选择含某种酶较多的组织作为识别元件则被称为生物电极传感器，如用猪肾、兔肝、牛肝、甜菜、南瓜和黄瓜叶制成的传感器，可分别用于检测谷酰胺、鸟嘌呤、过氧化氢、酪氨酸、维生素C和胱氨酸等。

生物传感器中的DNA传感器还可用于基因诊断，帮助医生从DNA、RNA、蛋白质及其相互作用层次上了解疾病的发生、发展过程，并有望实现肿瘤的早期诊断。DNA传感器还可用于药物检测，如常用铂类抗癌药物等。

智能隐形眼镜通过眼泪测量血糖浓度

核酸适体作为生物传感器可检测凝血酶浓度

2、食品工业应用

生物传感器在食品工业中可用于测定分析食品成分、食品添加剂、有毒有害物及食品鲜度等。

MEMS生物传感器在食品工业中的应用

3、环境检测应用

在水质检测方面，生物传感器可用于检测生化需氧量（BOD），一个衡量水体有机污染程度的重要指标。传统BOD测量法所需时间长、操作复杂、准确度不高。而自1977年KurabeI等人首次将丝孢酵母菌固定在多孔纤维素膜上制成BOD微生物传感器用于测定BOD依赖，此项技术得到了迅速的发展。生物传感器还可用于检测水中的酚、三氯乙烯、硝酸盐及其他有机污染物。

在大气质量检测方面，生物传感器可用于检测大气中的CO2、NOx、NH3及CH4等。利用地衣组织制成的生物传感器还可以用于检测大气、水和油中苯的浓度。

微生物电极原理的BOD测定仪