化学传感器与生物传感器

　　化学传感器与生物传感器属于迅速发展中的分析技术。本书通篇论述了迄今为止所涉及的传感器领域，讨论了用于传感器中不同转换元件和应用的选择性元件。在写法上相对较少应用数学并采用寻常方法。主要内容包括基于电化学和光测转换器的传感器、质量敏感的传感器、热敏感传感器、传感器的特性因子以及一些应用举例。本书可作为分析和物理化学专业及相关专业的本科生和研究生教材，也可供对化学传感器和生物传感器有兴趣的人士阅读。

　　布莱恩·埃金斯，作者曾就读于爱德华国王中学、伯明翰大学有及剑桥大学的巩维乐学院和凯亚学院（先后取得文学士和文学硕士学位）。而后又取得了曼彻斯特科学技术学院的理学硕士学位，接着又在沃维克大学取得博士学位。而后又在美国科罗拉多大学做了两年助理研究员。在格里姆斯比技术学院作者有过一个时期的工业界和教学经历，后转至阿尔司特聚合技术学院。（现为Ulster大学）。　目前作为Ulster大学的物理和分析化学学科负责人，他的研究领域包括电化学和光电化学，也涉及生物传感器。他指导过15名研究生，目前正承担涉及4个欧洲国家也包括以色列在内的三项欧盟研究项目。作者在加拿大、美国和欧源程序都讲过学，已出版的研究论文达100多篇，此外还撰现实性了《化学结构和反应活性》由麦克米兰公司出版，Estructura Quimicay Reactividad由Ediciones Ballaterra公司出版发行。另有《生物传感器导论》由John Wiley &Sons和B.G. Teubner有限公司联合出版。他荣膺英国皇家化学学会会员。

第1章导论1
11传感器导论1
111什么是传感器1
112鼻子也能看做传感器2
12传感器和生物传感器的定义3
13传感器概述4
131识别元件4
132转换器的检测装置4
133固定的方法5
134特性因子5
135应用领域6
第2章转换器元件8
21电化学传感器——导论8
22电位测量法和离子选择性电极：能斯特(nernst)方程9
221电池和电极9
222参考电极11
223定量关系：能斯特方程12
224离子选择性电极的实用情况16
225测量和校正17
23伏安测量法和安培测量法19
231线性扫描伏安法19
232循环伏安测量法21
233计时安培测量法23
234安培（电流）测量法24
235动力学和催化效应24
24电导25
25场效应晶体管27
251半导体——导论28
252半导体溶液的接触30
253场效应晶体管30
26修饰电极、薄膜电极和丝网印刷电极32
261厚膜丝网印刷电极32
262微型电极33
263薄膜电极34
27测量光度传感器35
271导论35
272光测技术36
273紫外和可见光的吸收光谱37
274荧光光谱37
275发光(冷光)39
276光传导器44
277装置构造45
278固相吸收标记传感器45
279应用46
参考文献48
第3章敏感元件49
31导论49
32离子识别50
321离子选择性电极——导论50
322干扰50
323电导装置51
324修饰电极和丝网印刷电极52
33分子识别——化学识别试剂58
331热力学络合物形成58
332动力学催化效应：动力学选择性60
333分子尺寸60
34分子识别——光谱识别62
341导论62
342红外光谱——分子62
343紫外光谱63
344核磁共振光谱63
345质谱测定法63
35分子识别——生物识别试剂64
351导论64
352酶64
353组织材料66
354微生物67
355线粒体67
356抗体68
357核酸68
358接受器69
36生物组分的固定化70
361导论70
362吸附71
363微囊包封72
364截留73
365交联73
366共价键73
参考文献76
第4章特性因子78
41导论78
42选择性78
421离子选择性电极79
422酶80
423抗体81
424接受器81
425其他81
43灵敏度81
431范围、线性范围和检测极限81
44时间因素83
441应答时间83
442恢复时间83
443寿命84
45精确度、准确性和可重复性85
46各种生物材料87
47各种转换器87
471尿素生物传感器87
472氨基酸生物传感器89
473葡萄糖生物传感器89
474尿酸90
48影响传感器性能的一些因素90
481酶的量90
482固定方法91
483ph缓冲剂91
参考文献92
第5章电化学传感器和生物传感器93
51电位型传感器——离子选择性电极93
511浓度和活度93
512校正图线95
513离子选择性电极的实例97
514气体传感器——气敏电极99
52电位型生物传感器99
521ph键连100
522氨键连100
523二氧化碳键连101
524碘选择性电极101
525硫化银键连102
53电流型传感器103
531直接电解方法103
532生物传感器的三种产生模式103
533第一种模式——氧电极104
534第二种模式——媒介体106
535第三种模式——直接偶联酶电极111
536nadh/nad＋112
537电流型生物传感器的实例115
538电流型气体传感器120
54电导测定型传感器和生物传感器122
541化学电阻器122
542基于化学电阻器的生物传感器122
543半导体氧化物传感器122
55场效应晶体管传感器的应用123
551化学敏感场效应晶体管(chemfets)124
552离子选择性场效应晶体管(isfets)124
553场效应晶体管基的生物传感器(enfets)124
参考文献125
第6章光度测定的应用127
61光传感器技术127
611光导在传感器中的操作模式127
612固定试剂128
62可见光吸收光谱129
621ph值的测量129
622二氧化碳的测量130
623氨的测量130
624现已应用的生物传感器实例131
63荧光试剂131
631用于ph值测量的荧光试剂131
632卤化物131
633钠132
634钾132
635气体传感器132
64采用竞争键连的间接方法132
65光反射法——全内反射光谱135
651瞬息波135
652反射法136
653衰减全反射139
654全内反射荧光139
655表面等离子谐振140
66光散射技术143
661光散射的种类143
662准弹性光散射能谱法143
663光子关联能谱法143
664激光多普勒速度测量法144
参考文献145
第7章质量敏感和热传感器146
71压电效应146
711原理146
712气体传感器应用147
713生物传感器的应用148
714石英晶体微天平149
72表面声波150
721平板波模式150
722瞬息波模式150
723朗伯（lamb)模式151
724厚剪切模式151
73热传感器152
731热敏电阻152
732催化气体传感器153
733热导性装置155
参考文献156
第8章特殊应用157
81血液中葡萄糖的测定——电流型生物传感器157
811测定葡萄糖的生物传感器方法的述评157
812目标——要提供一种简单的、可携带的、适用于在家糖
尿病病
人为常规监测其血液中葡萄糖含量的传感器158
82应用阳极溶出的伏安测量法测定水中10-9g含量的铜（Ⅰ)，
所
用的电极经过络合试剂修饰160
821溶出伏安测量法的基础知识——阳极和阴极160
822目标——要制作一种超灵敏的传感器，它能监测十亿分
之几
含量的铜(Ⅰ)离子161
83同时测定几种离子——实验用的集成电路片（应用离子选择
性
场效应管装置来分析血液中阳离子）162
831化学电阻器162
832传感器阵列和“智能”传感器163
833离子选择性场效应晶体管的基础164
834目标——发展一种能同时测定人体血液样品中几种离子
的小
型化传感器164
84测定10-18级摩尔含量的三硝基甲苯——具有发光转换器的
抗体络
合物165
841免疫发光分析的基础165
842目标——构成一种传感器，能监测环境中低于10-9级含
量
的爆炸残余物166
85测定啤酒中的黄烷醇168
851基础168
852目的169
参考文献171
自评题答案172
参考书目184
术语汇编185
si单位和物理常数189
中英文名词对照191
周期表