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生理信息测量仪器
电极实际上是把生物体电化学活动而产生的离子 电位转换成测量系统的电位。
电极起换能器作用，是一种传感器。 电流在生物体内是靠离子传导的，在电极和导线
中是靠电子传导的， 在电极和溶液界面上则是将离子电流变成电子电
流或是将电子电流变成离子电流，从而使生物体 和仪器体系构成电流回路。
换能器作用：将化学物质的变化转换为可测量极、氨电极、CO2电极、pH电极。。 光电转换器（光电倍增管） 热电转换器（热敏电阻）
半导体ISFET（离子敏感性场效应晶体管）检测离子浓度变化
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生物传感器 生物传感器的类型
按敏感物质分
电极
有时同一个电极兼有检测和刺激的双重功能，如心脏起搏器
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生理信息测量仪器
分类：（按大小）
宏电极：测量较大部位的电位或向生物体 较大部位施加电刺激。
•体表电极：湿电极、干电极(按是否用导电膏) •体内电极：皮下电极、植入电极
微电极:尖端细小，机械性能好 能检测细 胞电活动的电极，尖端直径0.05-10um，测 量细胞内、外电位改变。
2：对生物体无毒无害
3：生物组织相容性好
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常用生物电测量电极
体表电极
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常用生物电测量电极
针电极插入表皮层的测量电极（不锈钢或贵金属材料制针形)
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传感器
是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能 将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或 其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、 处理、存储、显示、记录和控制等要求。
如医学上的温度传感器，将一个非电量（人体体温）转换为电量
（电压或电流），从而被电路进行测量。
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生物传感器
酶、抗体、抗原、 微生物、细胞、组
织、核酸等
由固定化的生物物质与适当的换能器组成的传感
系统
氧电极、光敏管、 场效应管、压电晶
体等
具 有 特 异 识 别 生 物 分 子 的 能 力 , 能检测生物分子与分析物之间的相互作用， 用于微量物质的检测
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生理信息测量仪器
生物电测量电极(electrode)
在测量心电图 脑电图 肌电图 眼电图及细 胞电活动等体内外生物电位时采用的生物 电引导电极称为生物电测量电极。
经过一定处理的金属板或金属细针或 金属网制成，测量电极的性能优良与 否，直接影响各种生物电位变化的测 量结果。
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生理信息测量仪器
皮下电极：为穿透皮肤与细胞外液接触的电极。 能形成良好的电极和电解质溶液接界。常用于肌 电测量和外科手术患者心电监测。
植入电极：是长期埋植于体内的电极，用以控制 或替代生物体的某些功能。
植入电极需具备如下要求：
1：极化阻抗低，以减小刺激所需的能量
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生理信息测量仪器
进行生物电学研究的第一步，是把生物电信号拾 取出来，并用仪器进行记录。有关脑电、心电、 肌电的记录，是在皮肤表面做间接记录；记录视 网膜电位、耳蜗电位和鼻电位就比较复杂了，要 分别把记录电极安放在眼睛角膜表面、耳蜗圆窗 表面和鼻粘膜中；而最复杂且要求最高的技术则 是感受器电位、神经元的动作电位和神经纤维上 传导的冲动电位的记录，这需要将符合尺寸的引 导电极插进细胞或纤维中。给生物组织施加电刺 激也要用到电极。
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生物传感器
基本结构
生物传感器将生物物质 固定在高分子膜等固体 载体上
被识别的生物分子作用 于生物功能性膜(生物 传感膜)时，将会发生 物理/化学变化
换能器将此信号转换到 电信号，从而检测出特 测物质
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生物传感器
具有分子别功能的敏感元件需经固定化处理
生理信息测量仪器
人体信息
电生理 非电生理
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电生理
细胞是所有生物电的发生源，生物电或电位是细 胞内部与外部间产生的电位差，也就是细胞膜两 面产生的电位差。生物电现象是细胞实现一些最 生要功能的关键因素，是生命现象的表现之一。 因此，通过研究生物电现象，可以了解生物体的 生理活动。
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心电图机
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心电图机
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心电图机
导联
©标准导联
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记录心电图常用标准十二导联法： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、 V1-V6。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ叫标准肢 体导联，以右下肢为参考电极，左 上肢—右上肢为Ⅰ导，左下肢—右 上肢为Ⅱ导，左下肢—左上肢为Ⅲ 导。aVR、aVL、aVF为加压导联， V1-V6为胸部6导联。心电图依次测 量这12个导联的心电信号并加以描 记。
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生理信息测量仪器
分类：（按工作性质） 检测电极：是敏感元件，用来测定生物电位。 刺激电极：是个执行元件，对生物体施加电流或
电压所用的电极。
1：研究可兴奋组织的传导和反应的规律 2：向生物体通过外加电流以便达到治疗某种疾病的目的 3：控制或替代生物体某些功能，如临床用的除颤器和心脏起搏器的
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心电图机
1、心电的产生
人体内由窦房结发出的一次电兴奋， 按一定的途径和时程，依次传向心 房和心室，引起整个心脏的兴奋， 使心脏周期性地收缩，推动血液在 全身循环。
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心电图机
在每一个心动周期中，心脏各部 分兴奋过程中出现的电变化的方 向、途径、次序和时间都有一定 的规律。这种生物电变化通过心 脏周围的导电组织和体液反映到 身体表面上来，使身体各部分在 每一心动周期中也都发生有规律 的电变化。把测量电极放置在人 体表面的一定部位，记录出来的 心脏电变化曲线即为临床常规心 电图ECG 。可用来诊断心脏疾 病。
酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器
按换能器分
电极型、测热型、发光型、半导体、测场型
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生物传感器
优点 特异性高、敏感性高 稳定性好 成本低廉 体积小 能在体进行快速实时的连续检测 一般不需要样品的预处理，样品用量少，响应快 固定化敏感材料可以反复多次使用