大连海洋大学（大连水产学院）：《食品中有害微生物控制技术与检测》课程教学课件（PPT讲稿）现代食品生物技术的分类（图片版）

现代食品生物技术的分类 基因工程原理在食品科学中的应用 发酵工程在食品工业中的应用 酶工程在食品中的应用 细胞工程在食品工业中的应用 蛋白质工程和分子进化工程 生物技术与食品安全与品质控制 转基因食品

食品安全检测技术 生物传感器及其在食品检测中的应用 免疫学技术与食品安全检测 分子生物学及其在食品安全检测中的应用 生物芯片及其在食品安全检测中的应用

第一节生物传感器及其在食品检测中的应用 基本概念： 传感器是一种能把一种信号转换成另一种信号以实现信号 检测的元器件。被转换的信号通常包括磁、力、热、电、 光和化学等信号，这些信号可以转换成声、光、电等信号 以便分析和检测。 生物传感器的基本组成单位： ①生物敏感元件 ②换能器(transducer),又称为转换器 ③信号处理放大装置

生物传感器基本的工作原理 通过生物的分子识别作用，生物传感器中的生物 敏感材料和生物样品中的待测物质特异性结合， 并进行生物化学反应，产生离子、质子和质量变 化等信号，信号的大小在一定条件下和样品中被 测物质的量存在一定的关系，这些信号经换能器 转换成电信号，电信号再经信号分析处理系统处 理后输出，反映出样品中被测物质的量

样品生物识别元件换能器 信号处理装置 电信号 被测物识别部位 图7-1生物传感器基本组成示意图

分类依据 生物敏感材料或换能器的名称 生物传感器的名称 酶 酶传感器 微生物细胞 微生物传感器 生物敏感材料 免疫物质（抗原、抗体等） →免疫传感器 细胞器 》细胞器传感器 动植物的组织切片 组织传感器 脱氧核糖核酸 DNA传感器 电化学电极 —→电化学生物传感器 介体传递系统 介体生物传感器 光学转换器 测光型生物传感器 转换器 热敏电阻 》测热型生物传感器 半导体转换器 —》半导体生物传感器 压电晶体 压电晶体生物传感器 图7-2生物传感器的分类

生物传感器基本的工作原理 1.分子识别 生物传感器中的分子识别就是指生物敏感材料中 生物分子能选择性地和待测样品中的待测成分进 行特异性（选择性）结合的性质，生物传感器中 的生物敏感材料包括酶、抗原（体）等免疫物 质、微生物细胞、细胞器、组织切片和DNA等

生物传感器基本的工作原理 2.生化反应中量的变化和信号的转换 生物传感器中的生物敏感材料完成分子识别后， 接着或同时发生生化反应。生化反应中将伴随一 系列量的变化，如热焓、光、颜色和阻抗等的变 化，运用特定的换能器检测这些量的变化，并将 其转换成电信号是设计各种生物传感器的基础

生物传感器基本的工作原理 3.生物放大 生物放大指的是模拟和利用生物体内某些生化 反应，通过对反应过程中某些（或某一）产量 大且容易分析的物质进行检测，从而判断（推 测)反应过程中其他量小或（且）不易检测物 质的量的方法。运用生物放大原理设计的生物 传感器，可以大大提高生物传感器的灵敏度

待测抗体（抗原）酶标抗原（抗体）被连接的酶 底物（无色） 产物（有色） 图7-5 酶联免疫中酶的放大原理示意图