生物传感器在兽医临床诊断学中的应用前景

　　生物传感器通常是指由一种生物敏感部件和转换器紧密结合,对特定种类化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的分析装置,它是发展生物技术必不可少的一种先进的检测与监控方法,也是对物质在分子水平上进行快速和微量分析的方法。

　　生物传感器具有选择性强、灵敏度高、分析速度快、成本低、无污染、不受批量限制等特点。微型化、集成化和智能化的生物传感器会降低对检验工作环境和技术的要求,其被广泛应用于医学临床检验、临床用药筛选、环境监测、食品卫生安全、军用毒剂检测等方面。

　　1生物传感器基本原理

　　生物传感器一般由两部分组成:

　　①生物分子识别元件,它是具有分子识别能力的生物活性物质或某些具有模仿生物分子识别功能的化学分子;

　　②信号转换器,主要有电化学电极、光学检测元件、热敏电阻、场效应管、压电石英晶体、液晶及表面等离子共振器件等。当待测物与分子识别元件特异性结合后,所产生的复合物通过信号转换器转变为可以输出的电信号、光信号、声信号等，从而达到分析检测的目的。生物传感器的选择性主要取决于生物敏感材料,而灵敏度的高低则与信号换能器的类型、生物材料的固定化技术有很大关系。目前,生物固定化技术有吸附法、包埋法、共价键固定法、交联法4种方法。

　　2生物传感器的种类

　　①根据传感器输出信号的产生方式可以将生物传感器分为生物亲和型生物传感器、代谢型生物传感器和催化型生物传感器;

　　②根据其生物分子识别元件上的敏感物质可分为酶生物传感器、微生物传感器、组织传感器、免疫传感器、基因传感器等;

　　③根据其信号转换器可分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、热生物传感器、光生物传感器、声生物传感器、压电晶体生物传感器等。

　　3生物传感器在兽医临床诊断学中的应用及前景展望

　　目前，国内兽医临床中使用生物传感器进行检测和监控的报道还不多,可以从以下几个方面考虑,将生物传感器这一先进技术全面应用到临床兽医学中：

　　①细菌性疾病的检测,可采用先进技术研制微生物传感器检测牛的结核病、布氏杆菌病、细菌性乳房炎等疾病。

　　②病毒性疾病的检测,如鸡马立克氏病、猪瘟、口蹄疫、猪水泡性口炎、狂犬病、禽流感等。

　　③营养代谢病研究,如奶牛患脂肪肝时可能存在的一些特异表达蛋白,可以通过基因芯片技术研制基因生物传感器来诊断;研制针对奶牛血钙、血镁等的生物传感器,用来诊断或监控奶牛的生产瘫痪、低钙血症、低镁血症等。

　　④中毒性疾病,如重金属中毒、真菌毒素中毒、海洋毒素中毒、奶牛瘤胃酸中毒等,可采用免疫学方法研制高效灵敏的生物传感器进行快速诊断。

　　⑤其它,如通过检测奶牛乳汁中孕酮的含量来进行早期妊娠诊断、发情鉴定或繁殖障碍诊断等。

　　期待在不久的将来,能够涌现出大量商品化的生物传感器应用于临床兽医学中。