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摘要：  傳感器是基礎(chǔ)科學(xué)的重要組成部份，它在信息采集、自動(dòng)化等方面都要重要應(yīng)用，技術(shù)也在不斷進(jìn)步。目前，包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)家，在材料技術(shù)方面都有所突破。

關(guān)鍵字：  傳感器，微電子，機(jī)器人

傳感器是基礎(chǔ)科學(xué)的重要組成部份，它在信息采集、自動(dòng)化等方面都要重要應(yīng)用，技術(shù)也在不斷進(jìn)步。目前，包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)家，在材料技術(shù)方面都有所突破。

傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)，材料科學(xué)的進(jìn)步，可導(dǎo)致人們制造出各種新型的傳感器。

傳感器新材料、新技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)在幾個(gè)方面有所突破：首先，敏感元件與傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、多功能化、智能化、集成化以及系統(tǒng)化。傳感技術(shù)涉及多學(xué)科的交叉，它的設(shè)計(jì)需要多學(xué)科綜合理論分析。因此，常規(guī)的方法已難以滿足，CAD技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。隨著新型敏感材料的加速開發(fā)，微電子、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各學(xué)科、各種新技術(shù)的相互滲透和綜合利用，已使一批先進(jìn)、新穎的傳感器先后問世。比如：智能傳感器、模糊傳感器、光纖傳感器、基因傳感器、生物傳感器以及超導(dǎo)傳感器等。這標(biāo)志著傳感器產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向著生產(chǎn)規(guī)?；?、專業(yè)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。

2012年，中科院上海應(yīng)用物理研究所、蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院、上海計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院合作開發(fā)了一種基于DNA納米結(jié)構(gòu)修飾界面的電化學(xué)生物傳感器。

與傳統(tǒng)的PCR等均相檢測(cè)方法相比，基于表面反應(yīng)的電化學(xué)生物傳感器對(duì)疾病相關(guān)的microRNAs檢測(cè)具有更加廉價(jià)、更容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。然而，電化學(xué)生物傳感器的靈敏度常常受到界面?zhèn)髻|(zhì)過程和擁擠效應(yīng)的限制。為了解決這些問題，樊春海研究員及其團(tuán)隊(duì)之前已發(fā)展了利用三維DNA納米結(jié)構(gòu)修飾金電極表面的新方法，可以顯著增強(qiáng)表面分子的結(jié)合能力和提高檢測(cè)靈敏度。

業(yè)內(nèi)人士分許指出，納米材料應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感器領(lǐng)域后，不僅提高了傳感器的檢測(cè)性能，而且提升了傳感器的化學(xué)和物理性質(zhì)以及它對(duì)生物分子或細(xì)胞的檢測(cè)靈敏度，檢測(cè)時(shí)間也得以縮短，與此同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了高通量的實(shí)時(shí)分析檢測(cè)。該項(xiàng)研究也為低維納米材料制備生物傳感器提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

傳感器為推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞。傳感器是用來檢測(cè)機(jī)器人自身的工作狀態(tài)，以及機(jī)器人智能探測(cè)外部工作環(huán)境和對(duì)象狀態(tài)的核心部件。能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。

納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等，使得其表現(xiàn)出奇異的化學(xué)、物理性質(zhì)。此前，研究人員就曾用瓊脂糖將葡萄糖氧化酶和連接了二茂鐵的單壁碳納米管固定在玻碳電極表面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖的快速靈敏檢測(cè)。碳納米管的引入還能夠顯著提高電化學(xué)敏感膜中電活性物質(zhì)的氧化還原可逆性，同時(shí)消除了溶解氧對(duì)測(cè)定的干擾。