从本质上讲，传感器是一种测量物理变化并将其转换为可检测输出（例如电流变化）的设备。让我们通过一些简单的例子来探索什么是传感器和生物传感器。
变化可能发生在环境中。一个很好的例子是冰箱里的温度传感器。随着温度的升高，电阻发生变化。这意味着在温度过高时，传感器会让电流通过并激活冷却系统。
当传感器暴露在样品中时，这种变化也会发生。例如 pH 计，它可以测量浸入样品时电流的变化，并读出样品的 pH 值。在生物传感器中，传感组件属于生物学来源（例如抗体），且可以感知变化（例如抗原的结合），然后这种变化会被转换成可检测的输出（例如光源强度的变化）。
什么是光学生物传感器？
生物传感器是一种检测化学反应的装置，其中传感化合物（抗体、酶或核酸）属于生物学来源。这种生物传感化合物与样品（分析物）相互作用。在光学生物传感器中，这种相互作用会产生入射光源和出射光源之间的变化。这种光学变化可由检测器检测到。光学生物传感器是一种功能强大的分析仪器，可以实时、无标记地测量生物分子相互作用。结合亲和力和动力学可通过高灵敏度进行衡量。
许多光学生物传感器具有微流控，这意味着缓冲液和样品的流动在系统中交替进行。在实验中，其中一种相互作用物固定在传感器表面（配体），另一种相互作用物在通过传感器表面的溶液（分析物）中自由存在。
Image right: GCI 光学生物传感器原理图
具有微流控的光学生物传感器及其灵敏，且可以通过无标记定量测量生物物理的相互作用。非无标记的技术需要对组件进行标记方可获得可检测到的输出（例如，荧光标记）。这些标记技术利用标记同位素、荧光标记和放射性标记，这些标记往往会改变物理化学或结合性质，让准确地分析其相互作用变得困难。而且，标记可能会改变影响实验结果的配体的结构和/或功能。此外，光学生物传感器实时测量相互作用，提供相互作用动力学的准确数据。ELISA 分析等技术只能提供端点测量。
应用
光学生物传感器可以提供实时、无标记的综合亲和力和动力学。分析人员可以直接测量分子之间的实时相互作用，包括结合、平衡和解离的每个阶段，这为相互作用的亲和性和动力学提供了更深入的见解。从药品发明到研究，结合动力学与许多应用相关，应用范围包括：
- 基于片段的药品发明
- 生物药物
- 膜蛋白
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