中德CGET品牌唯一官网。详情致电:0534-2156655
  您当前的位置:网站首页 >> 新闻动态
生物传感器市场繁花似锦 中国技术相对落后
来源:山东中德发酵工程有限公司     发布时间:2016年12月29日

 21世纪将是生物经济时代。而生物传感器则作为生物技术支撑及关键设备之一,也必然会得到极大的发展,成为生物技术发展中出现的新产业链,它们将进一步与信息技术相结合,发展成为生物技术的数字工程,全球生物传感器都在经历显著增长。
  根据最新发布的一份报告,未来6年,全球生物传感器市场将经历快速增长,该市场2014市值为129亿美元,到2020年将达到225亿美元,复合年增长率为9.7%。按地理划分,北美是全球生物传感器的最大市场,2014年市值57亿美元,预计到2020年将达到95亿美元,预测期内复合年增长率为8.9%。同时,由于医疗保险普及率的不断扩大、人口基数大以及卫生保健系统的不断升级,亚太地区将成为增长最快的地区。
 
  生物传感器遍地开花
  生物传感器是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。目前,生物传感器已广泛应用于可穿戴式运动设备、医学领域、食品工业、环境监测检测等方面。
  可穿戴式运动设备方面,这类传感器既可以帮助人们矫正运动姿势,记录运动结果,也可以在运动过程中充分捕捉信息,分析不同人群在不同运动中的身体反应情况,从而便于总结规律。
  东芝在日本就发布了一款可穿戴设备Silmee Bar type。与大多数厂商专注于智能手表不同的是,东芝的可穿戴设备只是一款利基产品,据称内置了连接人体的生物传感器,东芝在寻找具备医疗专业知识的伙伴进行合作。换句话说,Silmee Bar type很可能最终不会是一款大众消费品,目标客户大多数为高校、科研机构和企业,主要用于测试目的或科学研究上。
 
 
  医学领域方面,生物传感器是化学传感器的一种,核心部分是以诸如细胞、微生物、组织等的生物活性单元为基础的敏感基元,传感器捕捉到基元和目标之间的反应并将其用电信号输出,由于生物传感器具有操作简单、花费时间较少等优点,在医学领域被广泛关注。
  生物传感器有很多种,微生物传感器、酶传感器、基因传感器。其中基因传感器是近年来才出现的一种传感器,但是技术先进,国内外也有很多专家学者针对基因传感器进行研究,现在已经成为研究热点之一。
  食品工业方面,生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。食品成分分析:在食品工业中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。食品添加剂的分析:亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂,采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外,也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。
  环境监测检测方面,近年来,环境污染问题日益严重,人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器,生物传感器满足了人们的要求。目前,已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。
  大气环境监测。二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器,对酸雨酸雾样品溶液进行检测。
  工业方面,我们知道在人类的原始生产过程中,依靠人自身五官对周围环境的感知识别,基本可以满足生产要求,但在工业革命中,面对各种恶劣环境或高温高压、有毒环境,就远远不能满足要求。所以服务于现代工业的各种传感器应用正在大显身手,如对应自然人的五官功能,已经有同款的高精密传感器研发成功。视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以百万计像素的能力,可以进行更高速率的传达。同样的,工业传感器对于声音、震动等的细微观测,早已经朝着更高精度发展,为人们在工业制造过程中及时获知信息、发现问题提供了更多的先决条件。
  发酵工业方面,在各种生物传感器中,微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、可能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此,在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。
  微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。另外,还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。
 
  中国生物传感器技术进展
  中国生物传感器研究始于20世纪八十年代初,从事生物传感器研究的科研机构有中国科学院微生物所、中国科学院上海生化所、上海冶金所、中国科学院武汉病毒所、华东理工大学和山东省科学院生物研究所等单位,直至今日,这些单位仍在生物传感器领域进行着创新研究和开发。
  虽然我国是生物传感技术研究大国,但产业化发展缓慢,2012年全球生物传感器市场销售额突破100亿美元,预计2020年将达225亿美元,但目前我国生物传感器产品占国际市场份额不到10%。
  中国山东在生物传感器研究上非常有建树的,在国内处于领先水平。据悉,山东省科学院是我国唯一实现生物传感器产业化应用的科研单位,已经先后研制出葡萄糖、还原糖、乳酸等多种生化分析传感器,产品占国内市场份额95%以上,在国内食品发酵、生物医药等科研及产业领域广泛应用,突破了传统生产过程只依赖于物理和化学传感器的落后局面,打破了国外技术封锁,为我国生物工业的过程控制提供了先进的技术支撑。
  目前,生物传感器的广泛应用仍面临着一些困难,今后一段时间里,生物传感器的研究工作将主要围绕选择活性强、选择性高的生物传感元件;提高信号检测器的使用寿命;提高信号转换器的使用寿命;生物响应的稳定性和生物传感器的微型化、便携式等问题。