Page 177 - 航空电子传感器技术的研究与应用

Research and Application of Avionics Sensor Technology
航空电子传感器技术的研究与应用

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1.14×10 CFU/mL，检测时间只需 15 分钟，此生物传感器有希望为并未远离大
型诊所的低资源环境提供临床服务。
总体上，侧向层析技术与干化学技术应用于航空航天环境的传感器技术具有

许多优势，例如灵敏、特异、稳定、可以与智能设备集成等等。然而，这两种技
术也存在一些局限，例如肉眼获得的颜色反应结果大多数只是定性而不是定量的，
如需实现更精确的定量分析还需要读取吸光度等物理参数，这个问题可以考虑通
过使用平板扫描仪或电荷耦合器件 CCD 照相机和专用软件结合测量光学性质，

但测量时间和成本也会相应增加；从实际应用角度看，侧向层析技术的另一个缺
点是样品必须始终处于液态，需要具有足够的粘度以流过硝化纤维素的多孔，由
于检测区域的限制，较高浓度的分析物在流经放置受体（例如抗体，酶，蛋白质
等）的表面处可能发生过饱和现象，从而产生错误的显色反应，这种情况下，可

能需要进行样品预处理或预稀释；另外，可以考虑微流控芯片技术与侧向流动、
干化学技术相结合的形式，微流控技术具有设备小型化、高度集成、可分区操作
等优势，是很好的有限空间检测平台；除此之外，还可以考虑检测设备的可重复
使用性方向上的探索。期待未来在航空航天领域生物检测领域里，侧向层析法和

干化学技术能在航天人员的生命健康监测工作中发挥出其潜能和优势。
（二）基于电化学法的生物传感器
电化学生物传感器由具有分子识别功能的固定化生物敏感膜和将生化反应信
号转化为电信号的信号转换部分组成，结合了电分析方法的灵敏性与生物组分的

固有生物选择性。电化学生物传感器具有操作简单、成本低、灵敏度高、特异性
好、稳定性强等特点，此外，样本量需求小和检测仪器的便携性也是电化学检测
技术的优点。
目前，已有一款电化学传感器产品 i-STAT 分析仪（美国 Abbot 公司）已实

际服役于 ISS 以及 NASA 的实际在轨任务中，它是一款便携化的临床血液分析
仪（Portable Clinical Blood Analyzer，PCBA），其最初用于航天飞机任务中，可
用于测量血液临床参数，如碱度，二氧化碳分压，电解质，葡萄糖和血细胞比容
等，这个分析仪基于电化学分析检测技术，可以在短时间内提供结果，且其所需

的分析样本较少（少于 100 μL），然而其主要缺点是保质期有限。基于电化学
生物传感装置有许多能应用于航空航天环境检测的潜能。传感器的生物识别部分
基于抗原抗体的特异反应，或适配体与目标物的特异结合，以及电化学物理传感

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