目錄
前言
主要符號說明
第1章 緒論 1
1.1 傳感器和傳感器系統(tǒng) 1
1.1.1 傳感器的概念及其系統(tǒng)的組成 1
1.1.2 傳感器的作用與功能 3
1.1.3 傳感器的種類和名稱 4
1.2 分子識別與傳感器 7
1.2.1 分子識別 7
1.2.2 感官與傳感器 8
1.2.3 生物傳感器的響應(yīng)機理和構(gòu)造 10
1.2.4 化學與牛物傳感器的性能參數(shù) 12
1.2.5 化學與生物傳感器的命名 15
第2章 化學與生物傳感器中的換能器 16
2.1 電化學換能器 16
2.1.1 電化學換能器的組成和相關(guān)理論 16
2.1.2 電極、參比電極和輔助電極 19
2.1.3 固體電極 21
2.1.4 修飾電極 22
2.1.5 pH電極 22
2.2 半導(dǎo)體器件 22
2.2.1 導(dǎo)體與半導(dǎo)體 22
2.2.2 半導(dǎo)體器件的性質(zhì) 24
2.3 光化學換能器 24
2.3.1 光電器件 25
2.3.2 光導(dǎo)纖維 26
2.3.3 光化學換能器的類塑與原理 27
2.4 石英晶振 29
2.4.1 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng) 30
2.4.2 聲波質(zhì)量換能器及頻變原理 30
2.5 其他換能器 32
2.5.1 熱敏電阻 32
2.5.2 場效應(yīng)晶體管 33
2.5.3 光電極 34
第3章 敏感膜和敏感元件的制備技術(shù) 37
3.1 敏感元件的構(gòu)成及材料 37
3.2 敏感元件的制備方法和性能 38
3.2.1 吸附法 39
3.2.2 共價鍵合法 42
3.2.3 聚合物包埋法 44
3.2.4 交聯(lián)法 46
3.2.5 微膠囊法 46
3.2.6 夾心法 47
3.3 化學修飾電極 47
3.3.1 CME的分類 47
3.3.2 CME中基底電極的表面處理 48
3.3.3 CME的制備方法 49
3.4 溶膠凝膠技術(shù) 53
3.5 光器件的化學修飾 58
3.5.1 化學修飾玻璃材料 58
3.5.2 化學修飾光纖 60
第4章 電化學傳感器 62
4.1 半導(dǎo)體氣體傳感器 62
1.1.1 半導(dǎo)體氣體傳感器的工作原理 62
4.1.2 半導(dǎo)體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和主要性能 64
4.1.3 燃氣報警器 65
4.2 電勢型化學傳感器 66
4.2.1 離子選擇性電極 66
4.2.2 場效應(yīng)管電化學傳感器 70
4.2.3 基于化學修飾電極的電勢型傳感器 74
4.3 電流型化學傳感器 77
4.3.1 電流型氣體傳感器 77
4.3.2 過氧化氫傳感器 82
4.3.3 無酶葡萄糖傳感器 83
第5章 電化學生物傳感器 87
5.1 電化學測試的基本原理 87
5.1.1 電流型傳感器的測量系統(tǒng) 87
5.1.2 電流的產(chǎn)生及測量 88
5.1.3 常用的控制電勢技術(shù) 92
5.2 電流型酶傳感器 95
5.2.1 電化學酶傳感器的原理 95
5.2.2 酶電極傳感器的發(fā)展 96
5.2.3 電流型酶傳感器的研究 98
5.3 電流型免疫傳感器 109
5.3.1 電流型免疫傳感器的基本原理 110
5.3.2 免疫分子的吲定化技術(shù) 111
5.3.3 電流型免疫傳感器的分類 115
5.3.4 電流型免疫傳感器的應(yīng)用 116
5.3.5 電流型免疫傳感器的發(fā)展 118
5.4 電流型基因傳感器 120
5.4.1 電化學DNA傳感器的基本原理與結(jié)構(gòu) 121
5.4.2 DNA在電極表面的固定化方法 122
5.4.3 雜交反應(yīng)的電化學指示 125
5.4.4 電流型DNA傳感器的應(yīng)用 130
第6章 光化學與生物傳感器 133
6.1 光學式氣體傳感器 133
6.1.1 非發(fā)散性紅外線CO2傳感器 134
6.1.2 煙塵濁度監(jiān)測儀 136
6.2 光化學傳感器 137
6.2.1 光纖化學傳感器 137
6.2.2 流控式光纖化學侍感器 140
6.3 光纖生物傳感器 144
6.3.1 光纖型酶傳感器 144
6.3.2 光纖免疫傳感器 145
6.3.3 光纖DNA傳感器 147
第7章 其他化學與生物傳感器 153
7.1 電化學發(fā)光傳感器 153
7.1.1 電化學發(fā)光原理 153
7.1.2 直接浸入式電化學發(fā)光傳感器 155
7.1.3 電化學發(fā)光甲醛傳感器 156
7.1.4 電化學發(fā)光免疫傳感器 159
7.1.5 電化學發(fā)光DNA傳感器 161
7.2 壓電晶體聲波化學傳感器 164
7.2.1 壓電石英晶體氣體傳感器 164
7.2.2 壓電石英晶體液體傳感器 167
7.3 表面等離子共振傳感器 168
7.3.1 SPR的基本原理 168
7.3.2 SPR傳感器的結(jié)構(gòu)和組成 171
7.3.3 SPR傳感器中分子固定的方法 173
7.3.4 SPR傳感器的應(yīng)用與發(fā)展 174
7.4 分子印跡傳感器 177
7.4.1 分子印跡傳感器的原理和特點 177
7.4.2 分子印跡聚合物的常用制備方法 180
7.4.3 分子印跡傳感器的類型 185
7.4.4 分子印跡傳感器存在的問題 189
7.5 納米材料生物傳感器 191
7.5.1 納米材料的性質(zhì)及特點 191
7.5.2 常用的納米材料 195
7.5.3 納米材料生物傳感器的研究 198
7.6 光致電化學傳感器 199
7.6.1 基于無機半導(dǎo)體材料的光致電化學傳感器 200
7.6.2 基于染料的光致電化學傳感器 202
7.6.3 基于復(fù)合材料的光致電化學傳感器 206
第8章 化學與生物傳感器的應(yīng)用 207
8.1 多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測傳感器系統(tǒng) 207
8.1.1 水質(zhì)自動嗡測系統(tǒng) 207
8.1.2 實時測量的氨氮傳感器泵統(tǒng) 209
8.1.3 多探頭傳感器系統(tǒng) 210
8.1.4 水源監(jiān)測光纖陣列傳感器 211
8.2 便攜式血糖測試儀 212
8.2.1 血糖檢測的意義 212
8.2.2 血糖測試儀的檢測原理、結(jié)構(gòu)及其發(fā)展 214
8.2.3 血糖測試電化學試紙的產(chǎn)業(yè)化開發(fā) 215
8.3 基因芯片 217
8.3.1 基因芯片的定義及特點 217
8.3.2 基因芯片的工作原理 219
8.3.3 基因芯片的應(yīng)用 226
8.3.4 基因芯片的發(fā)展及問題 229
第9章 化學與生物傳感器的未來 231
9.1 化學與生物傳感器的發(fā)展方向 231
9.2 新型化學與生物傳感器的開發(fā)與應(yīng)用 232
參考文獻 238
附錄 239
附錄1 常用固體電極及其規(guī)格 239
附錄2 相關(guān)儀器及其主要性能 239