的发展过程
生物传感器由生物识别元件和信息转换器件组成。利用生物活性物质的分子识别功能将其引起的化学或物理变化借助转换器变换成电信号。从广义上说仿生传感器是属于生物传感器的重要组成部分因为在生物中有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉等等。所以生物传感器研究中的一个重要内容就是研究能代替这些感觉器官的生物传感器称它为仿生传感器也称它为以生物系统为模型的生物传感器。五种感觉中有响应物理量光、力的视觉、听觉和触觉也有响应化学物质的嗅觉和味觉它们的响应机理是不同的特别是嗅觉和味觉其响应机理至今尚有很多问题仍不明确但这些感觉都是分子识别、分子信息转移、传输和处理的过程。通常认为分子识别时会导致神经脉冲的发生引起界面膜电位的变化。多年来利用一些生物材料、非生物材料或两者混合材料来模仿生物系统实现感官功能研制一系列的仿生传感器。这里列举一些例子。嗅觉传感器不同于通常的气敏传感器。气敏传感器只检测某种特定的气体而嗅觉传感器具有对复杂的混合气体和气味的识别和检测能力具有广泛的交叉灵敏性。虽然目前对嗅觉的机理尚不甚清楚但已知生物嗅觉组织的主要成分是磷脂酞胆碱、磷脂乙醇胺等磷脂材料我们试验了磷脂材料采用分子膜和分子自组装技术制备仿生嗅敏膜并同信息转换元件相结合观察到对醇类气味的敏感性最小检测到的乙醇气浓度响应速度达秒。目前国际上正在研制的嗅觉传感器是模拟哺乳动物鼻子识别气味的过程称为“人工鼻”或“电子鼻”。它包括取样系统、阵列式嗅觉传感器、信息处理系统和气味识别系统。而关键是阵列式嗅觉传感器。味觉传感器味觉是同时捕捉多种物质的复合感觉同嗅觉一样味觉的机理也不甚清楚。国外学者采用胆固醇油酸脂与人工合成的氯化乙烯脂质混合成膜其膜电位在不同的味道中是不同的。由此可测定酸、甜、苦、辣以及啤酒、咖啡等味道。这是用人工合成仿生脂质膜来模拟味觉研制“人工舌”的一个例子。一个完善的“人工舌”必须研制阵列式不同种类的人造合成脂质膜电极感受不同味道对味觉信息进行编码、综合图像处理和味觉识别研究。视觉传感器近年来对仿生视觉传感器的研究已有很大进展。细菌视紫红质上一种由生物体中提取出来
f的光敏染料具有动物视觉染料视紫红质相似的功能即具有光色互变和质子泵作用响应速度快光牢度好可反复使用。已有人用它做成膜的光敏元件构成成像体系模拟视功能是一种视觉传感器。近年来在研究中提出对视觉神经系统进行人工仿真r