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[[[[[白血病护理进展与展望]]]]]随着医学的发展与进步，白血病的治疗水平也有了很大提高，人们已经不仅仅满足于病情的完全缓解，而开始致力于最终使病人长期无病存活乃至痊愈的研究。近年来由于采用了大剂量联合化疗、中西医结合治疗、基因治疗、尤其是造血干细胞移植的广泛开展，使白血病完全缓解率以及无病生存率有了明显提高。这就对白血病专科护理提出了更新的要求，护理工作范畴也进一步拓宽，下面就其进展综述如下：常规护理进展⒈大剂量联合化疗病人的护理化疗是白血病最主要、最常用的治疗方法。大剂量联合化疗治疗白血病，能够提高白血病的完全缓解率，延长患者的无病生存期，目前在国内已广泛应用。但同时它又具有一定的毒副作用，特别是对增殖旺盛的上皮细胞，如骨髓细胞、消化道粘膜上皮细胞、生殖细胞等损伤尤为严重，对机体重要器官如肝、肾、心、肺、神经系统等也有一定毒性作用。因此护理工作极为重要。（1）对化疗毒副作用的护理：①熟悉常用化疗药物的毒副作用大多数化疗药物都有胃肠道反应和骨髓抑制作用，某些药物的毒性有其特殊性。如环磷酰胺可导致出血性膀胱炎，大剂量氨甲蝶呤引起顽固性口腔溃疡，蒽环类药物引起心脏毒性作用，足叶乙甙可引起脱发，长春新碱可引起末梢神经炎等。②化疗前对病人进行充分的化疗前评估评价病人的一般健康状态，制定相应的护理计划。化疗前即开始用软毛牙刷于晨起及睡前仔细清洁口腔，用力要轻，避免损伤。三餐前后用洗必泰漱口，保持口腔卫生。每日检查一次病人口腔情况，防止口腔溃疡发生。为防止胃肠道毒性反应，化疗前30分钟使用止吐药，如枢复宁、康醛等。在化疗过程中密切观察并了解病人的不适主诉，如有异常及时对症处理。用药期间，应做肝、肾功能检查，每日三次监测心率并注意输液速度不宜过快。③选择好输液静脉化疗药物可刺激和破坏小静脉，因此化疗时要选择弹性好、管壁厚的较大静脉，应一针见血，并有计划地由远端静脉开始，经常变换给药静脉。在输注化疗药物时，注意严密观察，防止化疗药物外渗和外漏。为防止化疗药物所致的静脉炎，每天更换静脉穿刺部位或另选静脉，注射化疗药物前后，用生理盐水冲管。若有静脉炎发生，可给予硫酸镁湿敷或金黄散外敷。有报道采用高渗葡萄糖与维生素B12混合液外敷治疗静脉炎效果良好。⑵感染的护理：①胃肠道的护理化疗前1天开始口服庆大霉素、磺胺甲基异恶唑或氟哌酸；预防真菌感染可口服大蒜素或制霉菌素。②皮肤粘膜的护理大剂量化疗会导致骨髓严重受抑制，粒细胞严重缺乏，骨髓处于空虚期大约10天左右。细胞和体液免疫功能也明显下降，皮肤粘膜直接与外界接触，极易受到感染。所以对病人的眼、耳、鼻、口腔、肛门及外生殖器等与外界相通的器官，都应实施预防感染的措施。用利福平眼药水或氯霉素眼药水滴眼每日2次，鼻腔用薄荷油或石蜡油涂抹每日2次。碳酸氢钠漱口预防真菌感染，用甲硝唑溶液漱口预防厌氧菌感染，每晚及便后用1∶5000高锰酸钾溶液坐浴、清洗会阴部。③穿刺点的护理为避免感染应尽量减少穿刺，在行各项穿刺前用碘伏消毒2遍，静脉穿刺成功后用无菌纱布或无菌棉球覆盖。以上措施需同步进行，避免由于护理不到位而引起任何一个部位的感染。病人所住病房每日需紫外线照射2次，用消毒液擦洗室内用具及地面，定时进行室内通风。限制探视，有条件的让病人住单间或隔离病房。必要时，遵医嘱应用造血细胞刺激因子，如重组人粒-巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺激因子，以促进骨髓干细胞的分化和粒细胞增殖。对已发生的感染，应根据感染灶及菌株类型用全身抗生素及局部对症处理，控制感染以防加重病情。⑶出血护理：大剂量化疗后由于血小板减少，粘膜溃疡和炎症改变等原因，常有出血症状。因此做好出血的预防和护理尤为重要。[[[[[恶性胸腔积液治疗与腔内灌注药物护理进展]]]]恶性胸腔积液是晚期肿瘤患者常见并发症之一，此时患者病变范围较广，体质较差，已不适宜全身化疗，而有效地局部治疗可起到较好的姑息治疗作用。我科于2000年1月～2002年12月对35例恶性胸腔积液患者采取胸腔灌注化疗，使胸腔积液得以控制，延长了患者的生存期，现将护理体会总结如下。1 资料与方法 一般资料 35例中男18例，女17例;年龄23～65岁，平均岁;原发性肺癌18例，胃癌5例，乳腺癌7例，肝癌3例，淋巴瘤2例;胸腔积液均经B超证实。其中左侧胸腔积液15例，右侧18例，双侧2例。 方法 经B超定位。局麻下穿刺胸壁置入猪尾状导管，拔出铁丝，见胸腔积液流出后，导管尾端接三通管及负压吸引器，固定导管，纱布覆盖，胶布固定。引流量一次不可大于1000ml，间隔1h后可重复排放。引流液减少后，灌注已配好的化疗药物（隔日1次，共3次），化疗常用的药物有白介素—2、胞必佳、顺氯氨铂、5—氟尿嘧啶、丝裂霉素、地塞米松等，均用生理盐水稀释后应用。化疗后常规输液1000ml、恩丹西酮8mg静脉推注或格拉司琼3mg静脉滴注。2 护理 化疗前常规准备 化疗前常规检查出凝血时间、血常规、肝肾功能及心电图检查等，确认各项检查在正常范围内。穿刺前皮肤常规准备。咳嗽较频者，术前1h可口服可待因～。 心理护理 向病人详细介绍治疗的基本原理及优点，告诉患者此治疗方法不影响正常生理解剖结构，属微创疗法，患者痛苦小、安全性高、引流彻底、避免反复穿刺造成胸膜损伤。同时介绍化疗后的不良反应及处理原则，减轻患者的紧张、恐惧心理，使其配合治疗。 病情观察 注意患者生命体征的变化及胸膜反应 本组患者常有轻度胸痛、低热反应，体温在38℃左右，给予口服强痛定10mg、静脉滴注抗生素及止血药物治疗。 注意患者血常规的变化 本组患者血常规白细胞总数均有不同程度的降低，最低者×10 9 /L，给予粒生素75μg皮下注射1～2次/d，2～4天均可恢复正常。 胃肠道反应 化疗药物最常见的毒性反应是恶心、呕吐，每次化疗后先预防性静脉注射恩丹西酮8mg或格拉司琼3mg静脉滴注，使患者的恶心、呕吐发生前血中镇吐药物浓度达高峰，以发挥最佳疗效。 穿刺部位及引流管的护理 灌注化疗药物后，嘱患者频繁翻身变动体位，尤其是注药后1～2h内，使药物与胸膜充分接触。穿刺部位换药1次/d，观察局部有无炎症反应。引流管每天用α—糜蛋白酶10mg、庆大霉素16万U、地塞米松5mg加入生理盐水50～100ml冲管，1次/d防止引流管堵塞。注意引流管的粘贴位置，防止折管、压管、断管现象。夹管12h后放管，观察引流液的量、性质及有无出血现象。每天放液1次，1周后胸水不再产生即可拔管，一般情况下最多可保留1个月左右。 饮食护理 化疗后患者均有不同程度的食欲减退，嘱其食用温和、无刺激性的高热量、高蛋白、高维生素、低脂肪食物，必要时增加调味品，如增加甜度、鲜度以刺激食欲。症状持续化疗后3～5天即可逐渐缓解。3 体会猪尾状导管置入胸腔灌洗化疗药物，其操作安全、方便，创伤小，患者疼痛轻，避免多次穿刺，减轻医患负担，而且引流彻底，可调节排放胸液的速度，不影响患者起居。由于我们的观察认真、细致，护理操作一丝不苟，及时发现异常情况，并积极处理。对35例患者临床观察，均未发生出血、折管、压管、脱管或断管现象，提高了治疗有效率，提高了专科护理质量。[[[[[糖尿病的患救护理]]]]1.糖尿病病史、身体评估病人多有多食、多饮、多尿、体重减轻、伤口愈合不良、经常感染等主诉。应详询其生活方式、饮食习惯、食量，有无糖尿病家族史，体重，妊娠次数。有糖尿病慢性并发症者心血管、神经系统等体检可见异常。酮症酸中毒者呼吸深大伴脱水体征和意识改变。2.实验室及其他检查空腹尿糖阳性，空腹和餐后血糖增高超过正常范围，血甘油三酯、胆固醇、脂蛋白增高；并发酸中毒者可有尿酮阳性，电解质、血PH值、二氧化碳结合力异常改变。3.心理、社会资料糖尿病为终身性疾病，漫长的病程及多器官、多组织结构和功能障碍对病人身心产生的压力易使病人产生焦虑、抑郁等情绪，对疾病缺乏信心，或对疾病抱无所谓的态度而不予重视，以至不能有效地应对慢性疾病。社会环境如病人的亲属、同事等对病人的反应和支持是关系到病人能否适应慢性疾病的重要影响因素，应予评估。(二)护理诊断护理计划及评价1.营养失调 低于机体需要量消瘦，与胰岛素分泌绝对或相对不足引起糖、蛋白质、脂肪代谢紊乱有关。(l)目标 病人多饮、多尿、多食的症状缓解，体重增加，血糖正常或趋于正常水平。(2)护理措施1)饮食护理每日热量计算：按病人的性别、年龄、身高查表或计算理想体重[理想体重(kg)=身高(cm)-105〕，然后参照理想体重和活动强度计算每日所需总热量。成年人休息者每日每公斤标准体重予热量 105-125kJ(25-30Kcal)；轻体力劳动者 125-146kJ(30-35Kcal)；中体力劳动者146-167kJ(35-40Kcal)；重体力劳动者167kJ(40Kcal以上)。儿童、孕妇、乳母、营养不良或有消耗性疾病者应酌情增加，肥胖者酌减，使病人体重恢复至理想体重的土5%左右。蛋白质、脂肪、碳水化合物分配。饮食中蛋白质含量成人按每日每公斤标准体重～计算，儿童、孕妇、乳母、营养不良者或有消耗性疾病者可增至每日每公斤体重～；脂肪每日每公斤标准体重～；其余为碳水化合物。按上述计算蛋白质量约占总热量的12%～15%，脂肪约占30%，碳水化合物约占50%～60%。三餐分配：按食物成分表将上述热量折算为食谱，三餐分配一般为1/5，2/5，2/5或1/3，1/3，l/3。三餐饮食内容要搭配均匀，每餐均有碳水化合物、脂肪和蛋白质，且要定时定量，这样有利于减缓葡萄糖的吸收，增加胰岛素的释放。按此食谱食用2～3周血糖应当下降，若不佳应作必要的调整。近年来较多采用食品交换分法，此法将食品分为谷类、奶类、肉类、脂肪、水果和蔬莱共六类，以每80千卡热量为一个单位，如谷类大米25g、生面条30g、绿(赤)豆25g各为一个单位；奶类淡牛奶110ml、奶粉159、豆浆200ml各为一个单位；肉类瘦猪肉25g、瘦牛肉50g、鸡蛋55g、鲍鱼50g各为一个单位；脂肪类豆油9g、花生米15g各为一个单位；水果类苹果200g、西瓜750g各为一个单位；蔬菜类菠菜500～750g、萝卜350g各为一个单位。每类食品中等值食品可互换，营养值基本相等。病人可根据不同热量交换份内容制定食谱。此法较粗略、但可使食物的选择性增加，同时也便于病人学习和掌握。病人应禁酒。主食提倡用粗制米、面和适量杂粮，忌食葡萄糖、蔗糖、蜜糖及其制品。每日摄取的蛋白质中动物蛋白应占总量的1/3以保证必需氨基酸的供给。食用含不饱和脂肪酸的植物油，忌食动物脂肪以减少饱和脂肪酸的摄入，其量应少于总热量的10%，肥胖者予以低脂饮食(<40g/d)。少食胆固醇含量高的食品如肝、脑、肾等动物内脏类及鱼子、虾卵、蚬肉、蛋黄等，胆固醇的摄入量应低于每日300mg。饮食中应增加纤维含量，每日饮食中纤维素含量不宜少于40g。纤维素可促进肠蠕动，防止便秘，同时可延缓食物的消化吸收，降低餐后血糖高峰。病情控制较差者要注意B族维生素和维生素C的补充。粗粮、干豆、及绿叶蔬菜中含B族维生素较多，新鲜蔬菜中维生素C含量丰富。病情控制较好者，可指导适量进食水果。2)体育锻炼根据年龄、体力、病情及有无并发症，指导病人进行长期有规律的体育锻炼。体育锻炼方式包括步行、慢跑、骑自行车、健身操、太极拳、游泳及家务劳动等需氧活动。合适的活动强度为活动时病人的心率应达到个体50%的最大耗氧量，个体50%最大耗氧时心率=(个体最大心率-基础心率)+基础心率，其中个体最大心率可用220 -年龄粗略估计，基础心率可以早晨起床前测得的脉率估计。活动时间为20～40分钟，可逐步延长至止或更久，每日一次，用胰岛素或口服降糖药物者最好每日定时活动；肥胖病人可适当增加活动次数。体育锻炼的副作用包括①低血糖；其发生与活动强度、时间、活动前进餐时间、食品种类、活动前血糖水平及用药情况有关。单纯饮食控制的血型糖尿病病人一般无低血糖发生。②高血糖和酮症：用胰岛素治疗的糖尿病病人如血糖水平较高(>)，在开始活动时因运动所致交感神经过度兴奋及儿茶酚胺释放增加，血糖浓度可急剧上升，当胰岛素不足时可引起酮症或酮症酸中毒。③诱发性心血管意外：活动可加重心脑负担，使血浆容量、减少血管收缩，有诱发心绞痛、心肌梗塞和心律失常的危险。④运动系统损伤：包括骨、关节、肌肉或皮肤损伤、足部皮肤溃破甚至缺血和坏疽。体育锻炼的注意事项有：血糖>或尿酮阳性者不宜作上述活动。Ⅱ型糖尿病有心、脑血管疾患或严重微血管病变者按具体情况妥善安排，收缩压> 24kPa(180mmHg)时停止活动。活动时间宜安排在餐后lh。活动要适量，以免兴奋交感神经和胰岛a细胞等，引起糖原分解和糖异生，使血糖升高。仅靠饮食控制者或口服降糖药物治疗者活动前通常不需添加额外食物。I型糖尿病者活动时①应把握好胰岛素剂量、饮食与活动三者间的相互关系，因其在接受胰岛素治疗时，常波动于相对性胰岛素不足和过多之间。前者可因活动时肝糖输出明显增多而葡萄糖利用不增加导致血糖升高、游离脂肪酸和酮体生成增加，对代谢产生不利影响；后者则易产生低血糖反应。②一般可在活动前少量补充额外食物或减少胰岛素用量，餐前腹壁下注射胰岛素可减慢活动时胰岛素吸收速度。③活动量不宜过大，时间不宜过长，以15～30分钟为宜，注意以上3点可预防1型糖尿病活动后低血糖反应的发生。活动前后检查足部，并注意活动时的周围环境和建筑物，避免受损伤。活动时随身携带甜点及写有姓名、家庭地址和病情卡以应急需。3)口服降糖药物护理 教育病人按时按剂量服药，不可随意增量或减量。观察药物不良反应：磺脲类药物主要副作用是低血糖反应，特别是肝、肾功能不全和老年病人，其他副作用有胃肠道反应，偶有药物过敏如白细胞减少、贫血、皮肤瘙痒和皮疹。双胍类药物常见不良反应为食欲减退、恶心、呕吐、口干苦、金属味、腹泻等，偶有过敏反应。因双胍类药物促进无氧糖酵解，产生乳酸，在肝、肾功能不全、休克或心力衰竭者可诱发乳酸性酸中毒。观察病人血糖、GHB、FA、尿糖、尿量和体重的变化，评价药物疗效和药物剂量。4)胰岛素治疗的护理 观察和预防胰岛素不良反应：内容有①低血糖反应：与胰岛素使用剂量过大、饮食失调或运动过量有关，多见于1型糖尿病病人。表现为头昏、心悸、多汗、饥饿甚至昏迷。对低血糖反应者，及时检测血糖，根据病情进食糖类食物如糖果、饼干、含糖饮料等或静脉推注50%葡萄糖20～30ml。确保胰岛素的有效使用剂量和时间、定时定量进食及适量运动是预防低血糖反应的关键，包括胰岛贮存温度不可<2oC或>30oC，避免剧烈晃动；我国常用制剂有每毫升含40或100u两种规格，使用时注意注射器与胰岛浓度含量匹配，一般用lml注射器抽取药液以保证准确的剂量；普通胰岛素于饭前1/2小时皮下注射，鱼精蛋白锌胰岛素在早餐前lh皮下注射；长、短效胰岛素混合使用时，应先抽短效胰岛素，再抽长效胰岛素，然后混匀，不可反向操作，以免将长效胰岛素混入短效内，影响其速效性。病人应学会按规定的时间和量进餐并合理安排每日的运动时间和运动量，若就餐时间推迟，可先食些饼干。②胰岛素过敏：主要表现为注射局部瘙痒、荨麻疹，全身性皮疹少见。罕见血清病、过敏性休克等严重过敏反应。③注射部位皮下脂肪萎缩或增生，可致胰岛素吸收不良，但临床少见。停止该部位注射后多可缓慢恢复。经常更换注射部位，避免二周内在同一部位注射两次，可防止注射部位组织萎缩或增生。教会病人自我注射胰岛素的方法，了解胰岛素不良反应及使用注意事项。(3)评价 病人糖尿病症状明显改善，体重增加，血糖已降至正常或趋于正常水平。2.有感染的危险 与血糖增高、脂质代谢紊乱、营养不良和微循环障碍有关。(l)目标1)病人不发生感染。2)病人发生感染时能被及时发现和处理。(2)护理措施1)饮食合理控制饮食，保证足量热量和蛋白质供给以增强机体抵抗力。2)控制感染发生的可能性保持口腔、皮肤卫生，勤擦洗、勤更衣。注射胰岛素时，局部皮肤严格消毒，以防感染。3)观察有无与感染发生有关的症状和体征，及早发现，及时处理。希望你能满意
生物传感器的研究现状及应用摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。中图分类号： 文献标识码：a 文章编号：1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年，clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（pcr）的发展，应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand ?bod）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°c，ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理（即以tio2作为半导体，用6 w灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：ph=、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸gf/a，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶g，与自动系统cl-fia台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°c下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --np-80e）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围内，电信号与np-80e浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（alcaligenes eutrophus (ae1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理，首先是cup1启动子被cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（pcr）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大，产物为气单胞菌属（aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化dna生物传感器，能将dna识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素，一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得，用于测量水中微藻素的含量，它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中，应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极，以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试，效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测，生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域，主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸，以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold 指出，生物传感器商品化要具备以下几个条件：足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中，价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中，微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单，因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来，酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点，主要的缺点就是选择性不够好，这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外，微生物固定化方法也需要进一步完善，首先要尽可能保证细胞的活性，其次细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失。另外，微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进，否则难于实现大规模的商品化。 总之，常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶，则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的，若生物催化需经过复杂途径，需要辅酶，或所需酶不宜分离或不稳定时，微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中，其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善，随着人们对生物体认识的不断深入，生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波，郭光美，李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学，2000，63（2）：49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学，2000，13（3）：252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology，2001， 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙，李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学，2001，20(1)：50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a, compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology，2001，5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an estuarine salinity, nitrate, and light gradient[j]. aquatic microbial ecology, 2001，26 (2): 181-193[7]王晓辉，白志辉，孙裕生等.硫化物微生物传感器的研制与应用[j]. 分析试验室，2000，19（3）：83-86[8] alexander d c,costanzo m a, guzzo j, cai j, towards the next millennium: luciferase fusions to identify genes responsive to environmental stress[j].water, air and soil pollution, 2000，123(1-4):81-94[9] makarenko aa, bezverbnaya ip, kosheleva ia,etc. development of biosensors for phenol determination from bacteria found in petroleum fields of west siberia[j].applied biochemistry and microbiology, 2002，38 (1): 23-27[10]semenchuk in, taranova la, kalenyuk aa,etc. effect of various methods of immobilization on the stability of a microbial biosensor for surfactants based on pseudomonas rathonis t[j]. applied biochemistry and microbiology, 2000， 36 (1): 69-72[11]yamazaki t, meng z, mosbach k,etc. a novel amperometric sensor for organophosphotriester insecticides detection employing catalytic polymer mimicking phosphotriesterase catalytic center[j]. electrochemistry，2001，69 (12): 969-97[12] nakamura h. phosphate ion determination in water for drinking using biosensors[j]. bunseki kagaku，2001，50 (8): 581-582[13] a, lucaciu i, fleschin s, magearu v. microbial biosensor for nonyl-phenol etoxylate (np-80e) [j].south african jounal of chemistry-suid-afrikaanse tydskrif vir chemie , 2000，53 (1): 14-17[14] leth s, maltoni s, simkus r,etc. engineered bacteria based biosensors for monitoring bioavailable heavy metal[j].electroanalysis, 2002，14 (1): 35-42 [15] lehmann m, riedel k, adler k,etc. amperometric measurement of copper ions with a deputy substrate using a novel saccharomyces cerevisiae sensor[j]. biosensors and bioelectronics, 2000， 15 (3-4): 211-219[16] riether kb, dollard ma, billard p. assessment of heavy metal bioavailability using escherichia coli zntap lux and copap lux-based biosensors[j]. applied microbiology and biotechnology，2001，57 (5-6): 712-716[17] karlen c, wallinder io, heijerick d, etc. runoff rates and ecotoxicity of zinc induced by atmospheric corrosion[j]. science of the total environment，2001，277 (1-3): 169-180[18] campanella l,cubadda f,sammartino m p, algal biosensor for the monitoring of water toxicity in estuarine enviraonments[j].wate research, 2001,35(1):69-76[19] tombelli sara,mascini marco,soca cristiana, dna piezoelectric biosensor assay coupled with a polyerase chain reaction for bacterial toxicity determination in environmental samples[j]. analytica chimica acta,2000,418(1):1-9[20] lee hae-ok,cheun byeung soo,yoo jong su, of a channel biosensor for toxicity measurements in cultured alexandrium tamarense[j]. journal of natural toxins,2000, 9(4):341-348[21] wang, dna biosensor for detecting cryptosporidium in water samples. technical . comletion-311, 2000(3), 26p [22]nakamura c, kobayashi t, miyake m,etc. usage of a dna aptamer as a ligand targeting microcystin[j]. molecular crystals and liquid crystals, 2001, 371: 369-374 [23]arkhypova vn, dzyadevych sv, soldatkin ap, etc. multibiosensor based on enzyme inhibition analysis for determination of different toxic substances[j]. talanta,2001, 55 (5): 919-927the recent research and application of biosensorabstract: in this article, the recent research progress and application of biosensors ,especially the micro- biosensors, are reviewed, and the prospect of biosensors development is also prognosticated. biosensors are made up of bioelectrode , using immobile organism as sensitive material for molecule recognition, together with oxygen-electrode, membrane -eletrode and fuel-electrode. biosensors are broadly used in zymosis industry, environment monitor, food monitor and clinic medicine. fast, accurate, facilitate as biosensors is,there will be an excellent prospect for biosensors in the marketkeywords:biosensor, zymosis -industry, environment-monitor作者简介：何星月：中国科学技术大学生命科学院，合肥230027刘之景，中国科学技术大学天文与应用物理系教授，合肥230026电话：0551―3601895
参考下： 进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前，在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”！例如在上面提到纺织印染行业，食品行业，耐高温材料行业等，都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下，印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下，普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性，除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外，还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T＝5℃时为，在T＝20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异，且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势，某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为：高分子聚合物具有较小的介电常数，如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后，由于水分子偶极距的存在，大大提高了吸水异质层的介电常数，这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化，使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温，湿度滞后，响应速度快，体积小，便于批量生产，但由于多孔型材质，对尘埃影响很大，日常维护频繁，时常需要电加热加以清洗易影响产品质量，易受湿度影响，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆，以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高，产品性能不断得到改善，氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中，经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器，自动化仪表等产品，在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时，努力克服传统产品存在的各项弱点，取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底，基片面积大大缩小，采用特殊的工艺处理，耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺，在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极，氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃，以多片湿敏元件组合的独特工艺，是传感器感湿范围为1%RH-98%RH，具备了15%RH范围以下的测量性能，漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平，使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统，先对对被测气体采样，然后降温检测并确保绝对湿度的恒定，使探头耐温范围提高到600℃左右，大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在，不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干，高低温试验箱等系统中。同时，JCJ200Y产品能耐温高达600度，也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面，并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白，为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文： 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要：水位测量施测简单直观，易于为广大用水户所接受而且便于自动观测，因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下，通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示： 这个电压和磁场及控制电流成正比： VH＝K╳｜H╳IC｜ 式中VH为霍尔电压，H为磁场，IC为控制电流，K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著，故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件，可以进行非接触式电流测量，众所周知，当电流通过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系，因此可利用霍尔器件测得的讯号大小，直接反应出电流的大小，即： I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流，B为导线通电流后产生的磁场，VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时，可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器，(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品，它的外形如图20所示，其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器，广泛用于新一代的汽车智能发动机，作为点火定时用的速度传感器，用于ABS（汽车防抱死制动系统）作为车速传感器等。 在ABS中，速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中，1是车速齿轮传感器；2是压力调节器；3是控制器。在制动过程中，控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理，得到车辆的滑移率和减速信号，按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令，调节器及时准确地作出响应，使制动气室执行充气、保持或放气指令，调节制动器的制动压力，以防止车轮抱死，达到抗侧滑、甩尾，提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中，霍尔传感器作为车轮转速传感器，是制动过程中的实时速度采集器，是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中，用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度，以提供更准确的点火时间，其作用是别的速度传感器难以代替的，它具有如下许多新的优点。 （1）相位精度高，可满足°曲轴角的要求，不需采用相位补偿。 （2）可满足度曲轴角的熄火检测要求。 （3）输出为矩形波，幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时，会降低成本。 用齿轮传感器，除可检测转速外，还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等，这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮，磁体旁装有霍尔开关电路，被测流体从管道一端通入，推动叶轮带动与之相连的磁体转动，经过霍尔器件时，电路输出脉冲电压，由脉冲的数目，可以得到流体的流速。若知管道的内径，可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见，经过简单的信号转换，便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路，不仅可检测转速，还可辨别旋转方向，如图27所示。 曲线1对应结构图（a）,曲线2对应结构图(b)，曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满足测量准确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。 图9（a）为G－10安装结构，中心为电流汇流排，(b)为电缆型多霍尔探头，(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z<2mm时，VH与Z有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图16所示。在图16中，（a）的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图29中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M，片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H，H的上下方装上一对永磁体，它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上，当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时，惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移，产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
1 引 言 磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料，因其具有独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景[1]。同时，因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点[2～4]， 在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景[5～7]。但由于其较高的比表面积，强烈的聚集倾向，所以通常对其表面进行修饰，降低粒子的表面，能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰，如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子，可以改善其分散稳定性和生物相容性， 以实现特定的生物医学应用。此外，适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性[8]，从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒子的制备方法， 比较了各种制备方法的优缺点，并对其在生物分离及检测中应用的最新进展进行了评述。2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法 磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。目前已发展了多种合成和制备方法，如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等，上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子，并能方便地对其表面进行化学修饰，这些方法的优点和缺点见表1。 在这些合成方法当中，共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小，分散均匀，高度生物相容性等优点，但制得的颗粒存在形状不规则，结晶差等缺点。通过在反应体系中加入柠檬酸，可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。利用这种方法合成的磁性纳米材料被广泛应用在生物化学及生物医学等领域[9]。微乳液法制备纳米粒子，产物均匀、单分散，可长期保持稳定，通过控制胶束、结构、极性等，可望从分子规模来控制粒子的大小、结构、特异性等。微乳液合成的磁性纳米粒子仅溶于有机溶剂，其应用受到限制。通常需要在磁性纳米粒子的表面修饰上亲水分子，使其溶于水，从而能应用于生物、医学等领域。 热分解法是有机相合成氧化铁纳米粒子最多也是最稳定的方法。利用热分解法制备的纳米Fe3O4颗粒产物具有好的单分散性，且呈疏水性，可以长期稳定地分散于非极性有机溶剂中。该方法合成的氧化铁纳米粒子虽然具有粒径均一的特点，但必须在其表面偶联亲水性及生物相容性好的生物分子或制备成核壳结构，才可用于生物医学领域。表1 磁性氧化铁纳米粒子的制备方法（略）此外，绿色化学和生物方法合成氧化铁纳米粒子也备受关注[28,29]。磁性氧化铁纳米粒子除具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等纳米粒子基本特性外，它同时还具有超顺磁特性、类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，因此在医学和生物技术领域中的应用引起了人们的广泛兴趣。 3 磁性氧化铁纳米材料在生物分离与生物检测的应用 磁性氧化铁纳米材料在生物分离的应用 磁性氧化铁纳米粒子可以通过外界磁场来控制纳米粒子的磁性能，从而达到分离的目的，如细胞分离[30，31]、蛋白分离[32] 和核酸分离[33]等。此外磁性氧化铁纳米粒子由于兼有纳米、磁学和类酶催化活性等性能，不仅能够实现被检测物的分离和富集，而且能够使检测信号放大，在生物分析领域也都具有很好的应用前景[34，35]。磁性纳米粒子（MNP）能够应用于这些领域主要基于它的表面化学修饰，包括非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定及靶向配体修饰等[36]（图1）。纳米粒子表面功能化修饰是目前研究的热点。 磁性氧化铁纳米材料在细胞分离方面的应用 细胞分离技术的目的是快速获得所需目标细胞。传统细胞分离技术主要根据细胞的大小、形态以及密度的差异进行分离，如采用微滤、超滤以及超离心等方法。这些方法操作简单，但是特异性差，而且存在纯度不高、制备量偏小、影响细胞活性等缺点，因此未能被广泛地用于细胞的纯化研究[37]。近年来，随着对磁性纳米粒子研究的深入，人们开始利用磁性纳米粒子来分离细胞[38,39]。如磁性氧化铁纳米粒子在其表面接上具有生物活性的吸附剂或配体（如抗体、荧光物质、外源凝结素等），利用它们与目标细胞的特异性结合，在外加磁场的作用下将细胞分离、分类以及对其种类、数量分布进行研究。张春明等[40]运用化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到SiO2/Fe3O4复合粒子的表面得到免疫磁性Fe3O4纳米粒子，利用它分离出单核细胞和CD133细胞。经培养后可以看出，分离出来的CD133细胞与单核细胞一样，具有很好的活性，能够正常增殖形成集落，并且在整个分离过程中对细胞的形态以及活性没有明显的毒副作用，这与Kuhara等[30]]报道的采用磁分离技术分离CD19+和CD20+细胞的结果一致。Chatterjee等[39]采用外源凝结素分别修饰聚苯乙烯包被的磁性Fe3O4微球和白蛋白磁性微球，利用凝结素与红细胞良好的结合能力，快速、高效的分离了红细胞。此外，磁性粒子在分离癌细胞和正常细胞方面的动物实验也已获得成功。 磁性氧化铁纳米材料在蛋白质和核酸分离中的应用 利用传统的生物学技术（如溶剂萃取技术等）来分离蛋白质和核酸程序非常繁杂，而磁分离技术是分离蛋白、核酸及其他生物分子便捷而有效的方法。目前在外磁场作用下，超顺磁性氧化铁纳米粒子已广泛应用于蛋白质和核酸的分离。 Liu等[41]利用聚乙烯醇等表面活性剂存在下制备出共聚磁性高分子微球，表面用乙二胺修饰后用于分离鼠腹水抗体，得到很好的分离效果。Xu等[42]在磁性氧化铁纳米粒子表面偶联多巴胺分子，用于多种蛋白质的分离纯化。多巴胺分子具有二齿烯二醇配体，它可以与氧化铁纳米粒子表面配位不饱和的Fe原子配位，形成纳米颗粒多巴胺复合物，此复合物可以进一步偶联次氨基三乙酸分子（NTA），NTA分子可特异螯合Ni＋，对于具有6×His标签的蛋白质的分离纯化方面表现出很高的专一性。Liu等[43]用硅烷偶联剂（AEAPS）对核壳结构的SiO2/Fe2O3复合粒子的表面进行处理，研究复合磁性粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附情况，结果表明BSA与磁性复合粒子之间是通过化学键作用被吸附的，复合粒子对BSA的最大吸附量达86 mg/g，显示出在白蛋白的分离和固定上有很大的应用潜力。Herdt等[44]利用羧基修饰的吸附/解离速度快的核壳型（Fe3O4/PAA）磁性纳米颗粒与Cu2+亚氨基二乙酸（IDA）共价交联，通过Cu2+与组氨酸较强的亲和能力实现了组氨酸标记蛋白的选择性分离，分离过程如图2所示。 磁性纳米粒子也是核酸分子分离的理想载体[45]。DNA/mRNA含有单一碱基错位，它们的富集和分离在人类疾病诊断学、基因表达研究方面有着至关重要的作用。Zhao等[46]合成了一种磁性纳米基因捕获器，用于富集、分离、检测痕量的DNA/mRNA分子。这种材料以磁性纳米粒子为核，包覆一层具有生物相容性的SiO2保护层，表面再偶联抗生素蛋白维生素H分子作为DNA分子的探针，可以将10－15 mol/L DNA/mRNA有效地富集，并能实时监控产物。Tayor等[47]用硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法制备SiO2/Fe2O3磁性纳米粒子并对DNA进行了分离。结果表明，SiO2功能化的Fe2O3磁性纳米粒子对DNA的吸附分离效果明显好于单独Fe2O3磁性纳米粒子的分离效果，但是其吸附机理有待进一步研究。 磁性氧化铁纳米材料在生物检测中的应用 基于磁学性能的生物检测磁性氧化铁纳米粒子因其特有的磁导向性、小尺寸效应及其偶联基团的活性，兼有分离和富集地作用，使其在生物检测领域有广泛的应用。当检测目标为低含量的蛋白分子时，不能通过聚合酶链反应（PCR）对其信号进行放大，而磁微球与有机染料或量子点荧光微球结合可以对某些特异性蛋白、细胞因子、抗原和核酸等进行多元化检测，实现信号放大的作用。Yang等[48]采用一对分子探针分别连接荧光光学条码（彩色）和磁珠（棕色），对DNA（顶端镶板）和蛋白质（底截镶板）生物分子进行目标分析（图3）。如果目标DNA序列或蛋白存在，它将与两个磁珠结合一起，形成了一个三明治结构，经过磁选，光学条码可以在单磁珠识别目标水平下，通过分光光度计或是在流式细胞仪读出。通过此方法检测目标分子是基于数百万个荧光基团组成的微米尺寸光学条码信号的扩增而检测出来，其基因和蛋白的检出限可达到amol/L量级，甚至更低。 Nam等［49］利用多孔微粒法（每个微粒可填充大量条形码DNA）和金纳米微粒为基础的比色法生物条形码检测技术检测了人白细胞介素2（IL2），检出限可达到30 amol/L，比普通的酶联免疫分析技术的灵敏度高3个数量级。Oh等 [50]利用荧光为基础的生物条形码放大方法检测了前列腺特异性抗原（PSA）的水平，其检出限也低于300 amol/L，而且实现了快速检测。 在免疫检测中，磁性纳米粒子作为抗体的固相载体，粒子上的抗体与特性抗原结合，形成抗原抗体复合物，在磁力作用下，使特异性抗原与其它物质分离，克服了放免和酶联免疫测定方法的缺点。这种分离具有灵敏度高、检测速度快、特异性高、重复性好等优点。Yang等[51]通过反相微乳液法制备了粒径很小的SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米粒子，生物分子通过诱导这些高单分散的磁性纳米粒子可用于酶的固定和免疫检测。Lange等[52]采用直接或三明治固相免疫法（生物素基化抗IgG抗体和共轭连接链霉素的磁性纳米粒子组成三明治结构）和超导量子干涉法（SQUID），研究它们在确定抗原、抗体相互作用免疫检测中的应用，结果表明特异性键合的磁性纳米颗粒的驰豫信号大小依赖于抗原（人免疫球蛋白G，IgG）的用量，这种磁弛豫(Magnetic relaxation)免疫检测方法得到的结果与广泛使用的ELISA方法的结果相当。 因磁性纳米粒子独特的性能，在生物传感器上也有潜在的应用前景。Fan等［53］在磁珠上偶联被检测物的一级抗体，在金纳米颗粒上连接二级抗体，两者反应后，利用HClNaClBr2将Au氧化为Au3+，催化发光胺（Luminol）化学发光，人免疫球蛋白G（IgG）的检出限可达2 × 10－10 mol/L ，实现了磁性纳米颗粒化学发光免疫结合的方法对IgG进行生物传感分析（图4）。 类酶催化特性在生物检测中的应用 Cao等[54]发现Fe3O4磁性纳米粒子能够催化H2O2氧化3,3',5,5'四甲基联苯胺（TMB）、3,3'二氨基联苯胺四盐酸盐（DAB）和邻苯二胺（OPD），使其发生显色反应，具有类辣根过氧化物酶（HRP）活性（图5），而且其催化活性比相同浓度的辣根过氧化物酶高40倍。并且Fe3O4磁性纳米粒子可以运用磁分离手段进行重复性利用，显著降低了生物检测的实验成本，利用此特性可进行多种生物分子的检测。 利用葡萄糖氧化酶（GOx）与Fe3O4磁性纳米粒子催化葡萄糖的反应(见式（1）和(2))，通过比色法检测葡萄糖，其检测的灵敏度达到5×10－5 ～ 1×10－3 mol/L 。由于Fe3O4磁性纳米粒子制备简单、稳定性好、活性高，成本低，因而比普通酶更有竞争优势，这也为葡萄糖的检测提供了高灵敏度和选择性的分析方法，在生物传感领域的应用上展现了巨大的潜能，为糖尿病人疾病的诊断提供了快速、灵敏的检测方法。然而要提高检测灵敏度，合成催化效率高的Fe3O4磁性纳米粒子及多功能磁性纳米粒子是关键。Peng等[56]用电化学方法比较了不同尺寸Fe3O4纳米粒子的催化活性发现，随着尺寸的变小，磁性纳米粒子的催化活性变高。Wang等[57]制备的单分散哑铃型PtFe3O4纳米粒子，由于本身尺寸和结构特点，可更大限度地提高催化活性。本研究组已经合成了分散性好和磁性高的氧化铁纳米粒子并对其进行了表征，利用其磁学和催化特性，已开展了葡萄糖等生物分子的检测，该方法的检出限达到1 μmol/L，具有灵敏度高、操作简便和成本低等优点[58]。总之，Fe3O4磁性氧化铁纳米粒子不但具有显著的超顺磁性，而且具有类辣根过氧化物酶催化特性，可通过使用过氧化物敏感染料，设计了一系列（如乙肝病毒表面抗原等）的免疫检测模型[59]，因此超顺磁性纳米粒子在生物分离和免疫检测领域具有广阔的应用前景。4 结 语 随着纳米技术的迅速发展，磁性氧化铁纳米粒子的开发及其在生物医学、生物分析、生物检测等领域的潜在应用已经越来越受到重视，但同时也面临很多挑战和问题。（1）构建并制备尺寸小、粒径均一、分散性和生物相容性好及催化性能高的多功能磁性纳米粒子；（2）根据被检测生物分子的特点设计多功能磁性氧化铁纳米粒子，实现高灵敏度、特异性检测；（3）利用纳米氧化铁颗粒作为分子探针进行实时、在线、原位、活体和细胞内生物分子的检测。这些问题不仅是纳米材料在生物分子检测领域应用需要解决的难点，也是目前其进行生物分子检测研究的热点和重点。【参考文献】 1 Perez J M, Simeone F J, Saeki, Y, Josephson L, Weissleder R. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125(34): 10192～101932 Kim G J, O'Regan R M, Nie S M. 2005 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2005，17：714～7163 LIU JunTao(刘军涛), LIU RuPing(刘儒平), WANG MiXia(王蜜霞), LIU ChunXiu(刘春秀), LUO JinPing(罗金平), CAI XinXia(蔡新霞). Chinese J. Anal. Chem.(分析化学), 2009， 37(7): 985～9884 Lang C, Schuler D, Faivre D. Macromol. Biosci., 2007, 7(2): 144～1515 Silva G A. Surg. Neurol., 2007, 67(2)：113～1166 Corot C, Robert P, Idee J M, Port M. Adv. Drug Delivery. Rev., 2006, 58(14): 1471～15047 Kohler N, Sun C, Wang J, Zhang M Q. Langmuir., 2005, 21(19), 8858～88648 LI BaoYu(李宝玉). Biomedical Nanomaterials(纳米生物医药材料). Beijing（北京）: Chemical Industry Press(化学工业出版社), 2004: 1419 Tartaj P, Morales M P, GonzalezCarreno T, VeintemillasVerdaguer S, Serna C J. J. Magn. Magn. Mater., 2005, 290: 28～3410 ZHANG Xin(张 鑫), LI XinGang(李鑫钢), JIANG Bin(姜 斌). Chinese Chem. Industry. Eng.(化学工业与工程), 2006, 23(1): 45～4811 Wu J H, Ko S P, Liu H L, Jung M H, Lee J H, Ju J S, Kim Y K. Colloids Surf. A, 2008, 313／314: 268～27212 CHENG HaiBin(程海斌), LIU GuiZhen(刘桂珍), LI LiChun(李立春), GUAN JianGuo(官建国), Yuan RunZhang（袁润章）. J. Wuhan University of Technology(武汉理工大学学报), 2003, 25(5): 4～613 QIU XingPing(邱星屏). J. Xiamen University: Natural Science(厦门大学学报：自然科学版), 1999, 38(5): 711～71514 Mao B D, Kang Z H, Wang E B, Lian S Y, Gao L, Tian C G, Wang C L. Mater. Res. Bull., 2006, 41(12): 2226～223115 Fan R, Chen X H, Gui Z, Liu L, Chen Z Y. Mater. Res. Bull., 2001, 36(3～4): 497～50216 Wang H W, Lin H C, Yeh Y C, Kuo C H. J. Magn. Magn. Mater., 2007, 310(2): 2425～242717 Harris L A, Goff J D, Carmichael A Y, Riffle J S, Harburn J J, St Pierre T G, Saunders M. Chem. Mater., 2003, 15(6):1367～137718 SONG LiXian(宋丽贤), LU ZhongYuan(卢忠远), LIAO QiLong(廖其龙). J. Funct. Mater.(功能材料), 2005, 36(11): 1762～176819 Itoh H, Sugimoto T. J. Colloid. Interface. Sci., 2003, 265(2): 283～29520 Xu J, Yang H B, Fu W Y, Du K, Sui Y M, Chen J J, Zeng Y, Li M H, Zou G. J. Magn. Magn. Mater., 2007, 309(2): 307～31121 Li Z, Wei L, Gao M Y, Lei H. Adv. Mater., 2005, 17(8): 11301～11305 22 Sun S H, Zeng H. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124(28): 8204～820523 Bang J H, Suslick K S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129(8): 224224 Vijayakumar R, Koltypin Y, Felner I, Gedanken A. Mater. Sci. Eng. A, 2000, 286(1): 101～10525 Pinkas J, Reichlova V, Zboril R, Moravec Z, Bezdicka P, Matejkova J. Ultrason. Sonochem．, 2008, 15(3): 257～26426 Khollam Y B, Dhage S R, Potdar H S, Deshpande S B, Bakare P P, Kulkarni S D, Date S K. Mater. Lett., 2002, 56(4): 571～57727 HAI YanBing(海岩冰), YUAN HongYan(袁红雁), XIAO Dan(肖 丹)． Chinese Chem. Res. Appl.(化学研究与应用), 2006, 18(6): 744～74628 Jun Y W, Huh Y. M, Choi J S, Lee J H, Song H T, Kim S, Yoon, S, Kim K S, Shin J S, Suh J S, Cheon J. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127(16), 5732～573329 Bharde A A, Parikh R Y, Baidakova M, Jouen S, Hannoyer B, Enoki T, Prasad B L V, Shouche Y S, Ogale S, Sastry M. Langmuir, 2008, 24(11): 5787～579430 Kuhara M, Takeyama H, Tanaka T, Matsunaga T. Anal. Chem., 2004, 76(21): 6207～621331 Y, G. Biofuctionalization of Nanamaterials. WileyVCH: Weinheim 200532 Safarik I M S. Biomagn. Res. Technol., 2004, 2(1): 7
老年糖尿病患者的自我管理能力研究进展摘要:糖尿病随着近年来生活水平的不断提高，糖尿病的患者几乎成为了中国患者的主流。而糖尿病的危害也在日趋严重，它可能会导致以酮症酸中毒为代表的急性并发症和慢性并发症，包括整个视网膜的病变和神经病变，有血管病变引起的下肢截瘫等严重后遗症。本文从糖尿病的病因切入，了解糖尿病的爆发原因以及临床症状，社会发展糖尿病的分类的具体化，不同类型的不同表现与原因。普及糖尿病临床的治疗方法与注意事项，更是强调糖尿病患者自我护理的重要性，对此，我们对于糖尿病未来的预防和治疗，要更加的努力钻研。关键词:糖尿病自我管理、糖尿病分类、防治方式、未来展望Abstract: With the continuous improvement of living standards in recent years, diabetes patients have almost become the mainstream of Chinese patients. The harm of diabetes is becoming more and more serious. It may lead to acute complications and chronic complications such as ketoacidosis, including retinopathy and neuropathy, paraplegia caused by vascular diseases and other serious sequelae. This article starts from the etiology of diabetes, to understand the causes of the outbreak of diabetes and clinical symptoms, the classification of social development diabetes, different types of different manifestations and causes. To popularize the clinical treatment methods and precautions of diabetes, we should emphasize the importance of self-care of diabetes patients. For this, we should make more efforts to study the prevention and treatment of diabetes in the words: diabetes self-management; diabetes classification; prevention and treatment; future prospect目录1糖尿病病因以及患病比率.....................型糖尿病....................................型糖尿病...................................遗传易感性....................................胰岛素抵抗（IR)和B细胞的功能缺陷.............糖耐量降低(TGP)和空腹血糖.....................临床糖尿病....................................妊娠糖尿病等等...............................63非科学性糖尿病自我管理的列举和纠正..........认识错误.....................................饮食问题..................................... 运动问题..................................... 心理健康.....................................84糖尿病自我管理的重要性和展望.................95糖尿病自我管理不当对老年人的生活响..........10老年人是指步入65岁之后的群体，不同于青壮年时期的身姿矫健，老年人在身体的各个部分都出现了难以逆转的损伤，生理机能逐渐退化，列如消化系统和代谢功能的衰退。由于老年人身体素质的羸弱，增大了老年人患病的几率，尤其是在老年人群体中高发病率的糖尿病患病率首当其冲，每年患糖尿病的老人人数占老年人总人口数量的26%，且这个数据近几年不断上涨，更加醒目的数据是每年大约有近130万老年人由于糖尿病去世。随着老年人生活质量的提高和运动量的减弱，糖尿病的患病率[1]不可小觑，况且糖尿病对不少的老人造成了极大的身心痛苦，也对这些家庭有着不小的经济负担。然而糖尿病此类慢性病，一蹴而就的治疗方式并不存在，它更大程度上要求老年人的自律和自我健康管控，需要长此以往的进行与糖尿病的斗争。一、糖尿病病因以及患病比率糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病群，由于胰岛素的分泌绝对不足或者相对不足，引起的机体血糖升高的一系列代谢性疾病。患有糖尿病之后具有一些典型特征:多尿、多饮、多食与体重减轻之类，这些方法是判断老年人是否患糖尿病的一个参考方法。准确的检验和判断老年人是否换糖尿病的方法有三种，第一种是连续检测两次老年人空腹静脉血糖，观察是否大于等于,第二种是观察老年人餐后血糖大于等于 / l ,最后一种是老年人血糖不论任何时候都大于等于 / l 。老年人一旦出现以上三种检测结果，应立即就医，谨遵医嘱，做到及早发现及早治疗。同时，胰岛素是从胰岛素原分解的，每当一个胰岛素分子产出，同时一分子的C-肽也应运而生。C-肽能够检测自身胰岛素分泌的情况，对鉴别不同类型的糖尿病有极大的帮助。根据世界卫生组织的相关报告，2019年全世界约有亿人口患有糖尿病，其中中国糖尿病患者的人数就有亿，位居世界糖尿病患者人数之最。2008年我国的成人中糖尿病患者占据了，2010年上升至，多么触目惊心的证据，而且糖尿病患者的人数仍然日趋增长，基于此数据，有众多学者预测2030年，全球糖尿病患者将高达亿，2045年继续上涨，最有可能达到亿,这是一个怎样的概念呢？就2019年的数据计算大约11人中有1 人为糖尿病患者，而就2030年数据计算大概每9 人中将有1名患有糖尿病。2045年呢？长此以往糖尿病的可怕性不言而喻。而我们更应该清楚的知道糖尿病作为一种慢性疾病，治疗的难缠的会对患者家庭造成多大的经济困扰，会有越来越多的人和家庭由于糖尿病这个恶魔渐入困顿，甚至于分崩离析。糖尿病除去其自身病因的侵扰，不可忽略的是它多样的并发症，涉及之广小到糖尿病神经病变，大到心血管疾病等等，无法彻底根治。据现有资料分析、可得出结论，糖尿病患者中最终会由于各种原因，约15%的糖尿病患者将患发糖尿病足病，在这其中约80%的糖尿病足病患者可能由于此病导致截肢，而且糖尿病患者下肢截肢的危险性是非糖尿病患者的15倍以上[2]杜绝此类病情的主要方法就是本遍论文的研究重点和意义即糖尿病的全面认识和自我管理方式方法。二、糖尿病的分类糖尿病是肾上腺素分泌不足的一类统称。实际上糖尿病的分类可以大概分为三类。(一)1型糖尿病该类型的病因是由于胰岛B 细胞的破坏或者功能不完善造成的胰岛素分泌不足，从而产生的糖尿病酮症酸中毒。1型糖尿病是由于机体胰岛素分泌的绝对不足，所以治疗1型胰岛素口服药物完全无效，只能通过终生注射胰岛素来对人体进行胰岛素的补充。对1型胰岛素二次分类存在自身免疫性与特发性，而自身免疫性糖尿病又因为发病时间的迟早分为急发性和缓发型。急发性糖尿病通常在青少年期就已见端倪，易发生糖尿病酮症酸中毒。缓发型又称成人晚发型自身免疫性糖尿病，通常在20-48岁之间发病。(二)2型糖尿病2型糖尿病是糖尿病分类中发病率最高的糖尿病类型，高达95%的发病率。其发病基础具有明显遗传基础、胰岛素抵抗和B 细胞分泌异常。但究其病因主要可以从遗传、饮食不当造成的身体负荷加重、运动量过少、生活压力过大，过量饮酒分析，该类型糖尿病发病阶段分为四个阶段[3]：①遗传易感性:在遗传特性的基础下，它更多的发病诱因是环境因素。可以从人口老龄化，人体肥胖症、运动量减少、压力骤增等等因素入手，迫使糖尿病的遗传基因进行激活。②胰岛素抵抗( IR ) 和B 细胞的功能缺陷胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足是一个长此以往的诱因，作为2型糖尿病病发的两个主要因素，它们在糖尿病病发之前已经潜伏多年，寻找机会伺机而动。③糖耐量降低( TGP )和空腹血糖调解受损( IFG )一般 TGP 更多的是糖尿病前期的表现，具体为葡萄糖不受耐的类型之一；IFG 是一类非糖尿病性空腹高血糖，通过其血糖浓度高于正常值，但低于糖尿病的判断值。这两者均代表了正常葡萄糖稳态和糖尿病的高血糖之间的代谢状态，表明其调解受损。④临床糖尿病在该阶段糖尿病对机体的侵蚀速度加快，但由于各自机体情况不同，有的机体无明显的症状，有的或伴随出现代谢紊乱症侯群，还有甚着出现糖尿病的并发症。此期，胰岛分泌功能渐渐败下阵来，分泌功能降低，胰岛素抵抗能力加强，外周组织器官列如脂肪组织、肌肉组织对胰岛素的敏感性有着明显的降低，葡萄糖摄入利用量不足，胰岛素对肝脏葡萄糖输出抑制减弱，葡萄糖外输情况严重，从而引起餐后血糖升高，及空腹、餐后持续高血糖。严重时或出现胰岛B细胞功能衰竭，基础胰岛素分泌不足患酮症[4]。（三）、妊娠糖尿病等等 此类糖尿病的发病期集中在妊娠期，孕期控制饮食、适当运动即可避免[5]，即使此类糖尿病在分娩期之后就会恢复，但存在22%-50%的孕妇会发展成2型糖尿病，且当孕妇再次妊娠时有50%的可能性复发[5]。妊娠糖尿病的另一方面不得不强调说明，孕妇在孕期如若血糖控制不良，极有可能使得孩子患有糖尿病、肥胖症等代谢综合征[6]。 三、非科学性糖尿病自我管理的列举和纠正糖尿病的自我管理必须依从于一个科学合理的防治计划，合理的计划将在糖尿病的防治行动中事半功倍，但一个不合理的自我管理必将使患者坠入深渊，加重病情，导致糖尿病的并发症发生[7]。因此，对糖尿病自我管理的误区进行整理，并加以指导和纠正，能大大避免非科学性糖尿病自我管理，对患者以及家属将起到极大的帮助[7]。（一）认识错误据2017公布的一组数据而言，在中国平均每30秒就会有一个人罹患癌症，平均每30秒就有一个人患糖尿病，平均每30秒，至少有一个人由于心脑血管疾病死亡，所以这也造成了另一个局面，一部分患者和患者家属介怀，对糖尿病存在认知误差 ，认为一旦患有糖尿病就是被判了死刑，从而放弃治疗，导致糖尿病得不到有效抑制，错过治疗的黄金时段[8]。另一部分患者由于自身糖尿病无明显症状，觉得“没关系”，“我没病，吃嘛嘛香”因此在糖尿病初期不甚在意，延误治疗。更有患者在使用过药物后，糖尿病在短期内得以控制，就放弃继续治疗，认为自己已经痊愈，殊不知这样做将面临更严重的后果[9]。（二）饮食问题糖尿病患者在日常饮食中一定要注意均衡饮食，搭配合理，患者每天摄入的热卡主要由碳水化合物、蛋白质、脂肪这三大供能物质提供[10]，除此之外，人体内另一部分物质：水、微量元素、维生素、矿盐等作为辅助物质用以均衡机体营养。但部分悲观患者认为余下的时光所剩无几，从而大吃特吃，认为不应该“亏待”自己；也有患者采用饥饿式疗法，造成营养缺失，其实以上两种心理认识都是不全面、不正确的，糖尿病患者是需要控制摄入量但并不意味着糖尿病患者要背负节食的枷锁[11]。由于糖尿病患者每天摄入的热卡要基本维持不变，部分患者为了不出错的或许会选择一成不变的饮食物质，忽略饮食的多元性[12]，一味的盯住一样，造成患者的厌烦情绪，在糖尿病的饮食管理中在保障摄入热卡不变的条件下，可以对患者饮食进行变动[13]。同时不应该对饮食时间没有规划，进食时间和进食量不规律对糖尿病患者的自我管理极大不利。糖尿病患者要捉到少食多餐，餐餐定时定量，戒烟戒酒[14]。运动问题 由于老年人的身体难以经受高强度的运动量，所有越来越多的老年人选择了居家休息，但科学调差显示适当的运动将有助于老年人的身体健康，对于糖尿病人呢？2018年5月9日昆明新华社报道：中科院科学家通过四年时间进行了猕猴实验，此实验最终数据结果揭示了肥胖是导致糖尿病的罪魁祸首，印证了糖尿病发病的独立且危险要素是糖尿病。该成果已在国际期刊《美国生理学-内分泌及代谢》上发表。中国科学院昆明动物研究所研究员梁斌如是说道，肥胖与糖尿病的关联简而言之就是由肥胖转为糖尿病过程中，人体肝脏能量代谢出现了转变，脂肪积累到支链氨基酸降解”。由此建议糖尿病患者运动要进行运动，比如一些强度小的有氧运动，散步、太极、空竹、广场舞等运动，相比较蜗居在家，外出运动对糖尿病患者的身心健康都有着极大的帮助[15]。但一部分患者对自己的身心素质有着很大的自信，可能会选择引体向上、俯卧撑等一类力量性运动，但这是非常不理性的。据医学数据分析，力量性运动通常会对患者的心脏负荷在短时间内会有明显的加强，极有可能引发心脏病[16]。心理健康据科学分析部分糖尿病患者由于患有糖尿病之后，心理上产生抑郁倾向，且精神病患者患抑郁症的几率远大于普通人，这一点在老年糖尿病患者中尤为明显。特别是由于病情出现反反复复，患者可能出现疲于人际交往，疲劳嗜睡，食欲不振甚至于破罐子破摔的心理，但更多的由于我们不能与患者感同身受，所有我们很难理解糖尿病患者的心理变化，继而忽略。患者一旦出现不遵医嘱、抵触治疗的倾向，其家人往往难以理解，造成患者与家人的矛盾，使患者的情绪雪上加霜[17]。在糖尿病患者的日常治疗中，可以适当加入心理治疗，减轻糖尿病患者的心理负担。在日常生活中患者与家人的交流也必不可少，这两者齐头并进能很大程度上对患者的内心世界了深入的了解，继而解决患者的心理问题[18]。糖尿病自我管理的重要性和展望 迄今为止糖尿病的发病率和伤残率仍旧只高不低，难以根治，但一个合理、可行性高的糖尿病自我管理体系将有效的抑制糖尿病的发病率，糖尿病患者自我管理是一套基于患者层面的社会生态模式，其目的在于控制糖尿病画着的血糖，以达到稳定病情的目的，防治糖尿病并发症。通过糖尿病的自我管理方式可以改善患者的健康状况，提高患者的幸福指数[19]。 目前的糖尿病自我管理主要分为四类，饮食管控、运动管控、心理检查和药物管理。基于药物管理，即谨遵医嘱的条件下，对患者展开自我管理。经由科学研究证明自我管理系统的完善与否直接于患者生命时长挂钩。因此对于糖尿病的治疗更多取决于生活中的自我管理[20]。 糖尿病的治疗过程我们一定要积极动员身边的一切社会资源，为糖尿病患者营造一个高效便利的方式，使患者有足够的空间与医疗水平去完善自我管理[21]。在医疗层面上，应当分配更多的资源给予糖尿病患者，加强治疗糖尿病新药的研究和临床试验，将中草药、西药混合研究，探索道路，也要考虑到人工智能，或许它也能帮助我们攻克糖尿病，避免未来糖尿病成为困扰中国社会的疑难杂症；在社会层面上，给予糖尿病患者更多的帮助，对糖尿病患者的家庭经济负担进行帮扶、对患者进行心理治疗；同时，加大对糖尿病的宣传，让普通民众对糖尿病的有一定程度的了解，做到及早发现、及早防治[22]。而且为一些有患者的家庭提供了一些自我管理参考，避免由于知识盲区对患者的管理出现偏差。随着全球乃至我国的医疗水平发展日趋上升，对糖尿病的治愈方式也会有很大的提升，通过患者家庭的积极监督和患者的自我管理，社会各界的共同努力，为糖尿病患者创造良好的医疗条件，在我国的糖尿病患者治疗水平和自我管理水平的共同提升下，相信糖尿病患者的福音未来可期[23]。五糖尿病的自我管理不当对老年人的生活影响对于长期患糖尿病的患者来说，自我管理的水平决定着生活质量的高低。在糖尿病易患高发群体[24]中老年人是占据主要地位的，所以说老年人对于糖尿病的自我管理和护理是起着关键作用的。从社会层面上来说，这项任务并不简单。因为现在的社会基本是空巢老人比较多，儿女都外出务工，自我管理的完善性并不能得到完全的保证。[25]①老人对于糖尿病的认识有所欠缺，以至于很多的自我管理的要点不能完全掌握，对自己身体的健康程度不能完整正确的评价。包括家里人对于糖尿病知识[26]的混淆，可能会导致老年人生活的舒适度下降，出行一时受到限制，盲目的进行治疗可能会导致进一步的糖尿病恶化。②在基本知识了解的基础上，自我管理开始对饮食和运动量进行控制，老人的身体本来代谢下降，运动耐力差，在自我管理不当的情况下，可能会引发更加严重的并发症如酮症酸中毒[27]，糖尿病性肾衰竭以及血管病变引起的呼吸衰竭或下肢截瘫，加剧了老年生活的悲剧。面对糖尿病的自我管理不当所带来的深远影响，更是在老年人所剩无几的短暂时光里雪山加霜，所以老年人在做好自我管理[28]的同时，享受美满的晚年。参考文献:[1] 王忆黎 为什么老年人易患糖尿病[J]. 养生月刊 2001，(02) 期刊[2]刘建琴，许樟荣。 糖尿病足的预防与患者的自我管理[J]. 中国医刊，2017,（02）：14-17.[3]刘艳，孙勇，姚华。 2型糖尿病健康教育路径的Meta分析[J]. 新疆医科大学学报，2017,（04）：530-534.[4]殷荣平，王琪，王丽丽，汪小华。 2型糖尿病患者饮食自我管理的知信行调查分析[J]. 护理学报，2017,（02）：11-13.[5]朱远，张爱霞，徐桂华。 妊娠合并糖尿病管理模式的研究进展[J]. 护理研究，2017,（09）：1025-1028.[6]刘竹韵，高玲玲。 基于Web of Science数据库妊娠期糖尿病研究的文献计量学分析[J]. 护理研究，2017,（09）：1108-1111.[7]赵丽华，张宇，王咏梅，王丽华。 一日多餐饮食对妊娠期糖尿病患者血糖的影响[J]. 中华护理教育，2017,（01）：65-68.[8]袁晓丹，姚平，刘超，楼青青。 个体化行为干预对2型糖尿病患者1年效果评价[J]. 护理与康复，2017,（03）：212-216+220.[9]冯小芬，韦玉和，邵雪景，赵志勇，印永，罗春媛。 微信群管理糖尿病患者的短期观察[J]. 中国糖尿病杂志，2017,（02）：149-153.[10]王君，王爱民。 糖尿病患者血糖黎明现象研究进展[J]. 护理学杂志，2017,（03）：23-26.[11]邓开琴，何仕蓉，彭露瑶，陈青青，王琏，胡慧。 同伴支持在糖尿病患者健康教育中的应用[J]. 中华护理教育，2017,（02）：116-118.[12]孟朝琳，程婵婵，崔轶男，王媛媛，吴小彬，沈兴平。 自我管理网络支持模式在初发中青年2型糖尿病患者中的应用[J]. 护理学杂志，2017,（01）：22-25.[13]刘霞，杨贵云，张泓，李芸。 动机性访谈在老年糖尿病患者饮食治疗中的应用[J]. 中国老年学杂志，2017,（01）：202-204.[14]倪云霞，刘素珍，李继平，刁永书，董婷，陶琳。 护士主导的管理模式对社区糖尿病患者血糖控制及就医行为的影响[J]. 中华护理杂志，2017,（02）：222-227.[15]于鹏，温肇霞，胡新林，尹雪燕，张凡，刘绍。青岛市不同等级医院护士糖尿病饮食管理认知的调查分析[J]中国护理管理，2016, (11)1498- 1502.[16]展恩欣，宋欢，柳韦华。 中文版糖尿病与吸烟信念量表的信效度研究[J]. 护理研究，2017,（01）：39-42.[17]赵正清，张渭芳，钱进军，江萍，隆卫娟，于德纯。 PDCA循环结合手测量法在2型糖尿病患者饮食指导中的应用[J]. 护士进修杂志，2017,（01）：45-48.[18]吕莉慧，丁淳，王颖。 延伸护理服务对军队老干部糖尿病患者保健康复的影响[J]. 医学研究生学报，2017,（02）：186-189.[19]温桂敏，孙田杰，赵宏，冯会玲。 住院糖尿病患者健康饮食行为阶段及其影响因素研究[J]. 护理学杂志，2017,（03）：7-11.[20]薛亚男，尚国爱，吕倩，翟春娟，侯月颖。 健康自我管理对糖尿病足患者自我效能及心理状态的影响[J]. 实用预防医学，2017,（02）：137-140.[21]高晨晨，周兰姝。 国外糖尿病自我管理研究热点和趋势分析[J]. 护理学杂志，2017,（03）：18-22.[22] Li Hui. The role of diabetes care group in the clinical care of diabetic patients [J]. Chinese community physician, 2014, 30 (22): 143-143145. [22] Li Xia. The application of humanized service in diabetes care [J]. Chinese and foreign medicine Study, 2016, 14 (1): 95-96[23] Zhang Yaling. Analysis of the role of diabetes care group in the care of diabetic patients [J]. Chinese modern medicine application, 2015, 9 (21): 231-232.[24] effect of comprehensive nursing on the clinical effect and related endocrine hormone level of patients with diabetic thyroid cancer after operation. [25]Chinese Community of diabetes nursing home on health education of diabetic patients. 17 .
这都行。。。。。
参考下： 进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前，在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”！例如在上面提到纺织印染行业，食品行业，耐高温材料行业等，都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下，印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下，普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性，除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外，还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T＝5℃时为，在T＝20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异，且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势，某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为：高分子聚合物具有较小的介电常数，如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后，由于水分子偶极距的存在，大大提高了吸水异质层的介电常数，这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化，使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温，湿度滞后，响应速度快，体积小，便于批量生产，但由于多孔型材质，对尘埃影响很大，日常维护频繁，时常需要电加热加以清洗易影响产品质量，易受湿度影响，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆，以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高，产品性能不断得到改善，氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中，经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器，自动化仪表等产品，在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时，努力克服传统产品存在的各项弱点，取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底，基片面积大大缩小，采用特殊的工艺处理，耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺，在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极，氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃，以多片湿敏元件组合的独特工艺，是传感器感湿范围为1%RH-98%RH，具备了15%RH范围以下的测量性能，漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平，使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统，先对对被测气体采样，然后降温检测并确保绝对湿度的恒定，使探头耐温范围提高到600℃左右，大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在，不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干，高低温试验箱等系统中。同时，JCJ200Y产品能耐温高达600度，也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面，并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白，为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文： 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要：水位测量施测简单直观，易于为广大用水户所接受而且便于自动观测，因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下，通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示： 这个电压和磁场及控制电流成正比： VH＝K╳｜H╳IC｜ 式中VH为霍尔电压，H为磁场，IC为控制电流，K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著，故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件，可以进行非接触式电流测量，众所周知，当电流通过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系，因此可利用霍尔器件测得的讯号大小，直接反应出电流的大小，即： I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流，B为导线通电流后产生的磁场，VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时，可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器，(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品，它的外形如图20所示，其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器，广泛用于新一代的汽车智能发动机，作为点火定时用的速度传感器，用于ABS（汽车防抱死制动系统）作为车速传感器等。 在ABS中，速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中，1是车速齿轮传感器；2是压力调节器；3是控制器。在制动过程中，控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理，得到车辆的滑移率和减速信号，按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令，调节器及时准确地作出响应，使制动气室执行充气、保持或放气指令，调节制动器的制动压力，以防止车轮抱死，达到抗侧滑、甩尾，提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中，霍尔传感器作为车轮转速传感器，是制动过程中的实时速度采集器，是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中，用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度，以提供更准确的点火时间，其作用是别的速度传感器难以代替的，它具有如下许多新的优点。 （1）相位精度高，可满足°曲轴角的要求，不需采用相位补偿。 （2）可满足度曲轴角的熄火检测要求。 （3）输出为矩形波，幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时，会降低成本。 用齿轮传感器，除可检测转速外，还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等，这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮，磁体旁装有霍尔开关电路，被测流体从管道一端通入，推动叶轮带动与之相连的磁体转动，经过霍尔器件时，电路输出脉冲电压，由脉冲的数目，可以得到流体的流速。若知管道的内径，可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见，经过简单的信号转换，便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路，不仅可检测转速，还可辨别旋转方向，如图27所示。 曲线1对应结构图（a）,曲线2对应结构图(b)，曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满足测量准确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。 图9（a）为G－10安装结构，中心为电流汇流排，(b)为电缆型多霍尔探头，(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z<2mm时，VH与Z有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图16所示。在图16中，（a）的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图29中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M，片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H，H的上下方装上一对永磁体，它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上，当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时，惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移，产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
1 引 言 磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料，因其具有独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景[1]。同时，因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点[2～4]， 在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景[5～7]。但由于其较高的比表面积，强烈的聚集倾向，所以通常对其表面进行修饰，降低粒子的表面，能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰，如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子，可以改善其分散稳定性和生物相容性， 以实现特定的生物医学应用。此外，适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性[8]，从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒子的制备方法， 比较了各种制备方法的优缺点，并对其在生物分离及检测中应用的最新进展进行了评述。2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法 磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。目前已发展了多种合成和制备方法，如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等，上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子，并能方便地对其表面进行化学修饰，这些方法的优点和缺点见表1。 在这些合成方法当中，共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小，分散均匀，高度生物相容性等优点，但制得的颗粒存在形状不规则，结晶差等缺点。通过在反应体系中加入柠檬酸，可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。利用这种方法合成的磁性纳米材料被广泛应用在生物化学及生物医学等领域[9]。微乳液法制备纳米粒子，产物均匀、单分散，可长期保持稳定，通过控制胶束、结构、极性等，可望从分子规模来控制粒子的大小、结构、特异性等。微乳液合成的磁性纳米粒子仅溶于有机溶剂，其应用受到限制。通常需要在磁性纳米粒子的表面修饰上亲水分子，使其溶于水，从而能应用于生物、医学等领域。 热分解法是有机相合成氧化铁纳米粒子最多也是最稳定的方法。利用热分解法制备的纳米Fe3O4颗粒产物具有好的单分散性，且呈疏水性，可以长期稳定地分散于非极性有机溶剂中。该方法合成的氧化铁纳米粒子虽然具有粒径均一的特点，但必须在其表面偶联亲水性及生物相容性好的生物分子或制备成核壳结构，才可用于生物医学领域。表1 磁性氧化铁纳米粒子的制备方法（略）此外，绿色化学和生物方法合成氧化铁纳米粒子也备受关注[28,29]。磁性氧化铁纳米粒子除具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等纳米粒子基本特性外，它同时还具有超顺磁特性、类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，因此在医学和生物技术领域中的应用引起了人们的广泛兴趣。 3 磁性氧化铁纳米材料在生物分离与生物检测的应用 磁性氧化铁纳米材料在生物分离的应用 磁性氧化铁纳米粒子可以通过外界磁场来控制纳米粒子的磁性能，从而达到分离的目的，如细胞分离[30，31]、蛋白分离[32] 和核酸分离[33]等。此外磁性氧化铁纳米粒子由于兼有纳米、磁学和类酶催化活性等性能，不仅能够实现被检测物的分离和富集，而且能够使检测信号放大，在生物分析领域也都具有很好的应用前景[34，35]。磁性纳米粒子（MNP）能够应用于这些领域主要基于它的表面化学修饰，包括非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定及靶向配体修饰等[36]（图1）。纳米粒子表面功能化修饰是目前研究的热点。 磁性氧化铁纳米材料在细胞分离方面的应用 细胞分离技术的目的是快速获得所需目标细胞。传统细胞分离技术主要根据细胞的大小、形态以及密度的差异进行分离，如采用微滤、超滤以及超离心等方法。这些方法操作简单，但是特异性差，而且存在纯度不高、制备量偏小、影响细胞活性等缺点，因此未能被广泛地用于细胞的纯化研究[37]。近年来，随着对磁性纳米粒子研究的深入，人们开始利用磁性纳米粒子来分离细胞[38,39]。如磁性氧化铁纳米粒子在其表面接上具有生物活性的吸附剂或配体（如抗体、荧光物质、外源凝结素等），利用它们与目标细胞的特异性结合，在外加磁场的作用下将细胞分离、分类以及对其种类、数量分布进行研究。张春明等[40]运用化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到SiO2/Fe3O4复合粒子的表面得到免疫磁性Fe3O4纳米粒子，利用它分离出单核细胞和CD133细胞。经培养后可以看出，分离出来的CD133细胞与单核细胞一样，具有很好的活性，能够正常增殖形成集落，并且在整个分离过程中对细胞的形态以及活性没有明显的毒副作用，这与Kuhara等[30]]报道的采用磁分离技术分离CD19+和CD20+细胞的结果一致。Chatterjee等[39]采用外源凝结素分别修饰聚苯乙烯包被的磁性Fe3O4微球和白蛋白磁性微球，利用凝结素与红细胞良好的结合能力，快速、高效的分离了红细胞。此外，磁性粒子在分离癌细胞和正常细胞方面的动物实验也已获得成功。 磁性氧化铁纳米材料在蛋白质和核酸分离中的应用 利用传统的生物学技术（如溶剂萃取技术等）来分离蛋白质和核酸程序非常繁杂，而磁分离技术是分离蛋白、核酸及其他生物分子便捷而有效的方法。目前在外磁场作用下，超顺磁性氧化铁纳米粒子已广泛应用于蛋白质和核酸的分离。 Liu等[41]利用聚乙烯醇等表面活性剂存在下制备出共聚磁性高分子微球，表面用乙二胺修饰后用于分离鼠腹水抗体，得到很好的分离效果。Xu等[42]在磁性氧化铁纳米粒子表面偶联多巴胺分子，用于多种蛋白质的分离纯化。多巴胺分子具有二齿烯二醇配体，它可以与氧化铁纳米粒子表面配位不饱和的Fe原子配位，形成纳米颗粒多巴胺复合物，此复合物可以进一步偶联次氨基三乙酸分子（NTA），NTA分子可特异螯合Ni＋，对于具有6×His标签的蛋白质的分离纯化方面表现出很高的专一性。Liu等[43]用硅烷偶联剂（AEAPS）对核壳结构的SiO2/Fe2O3复合粒子的表面进行处理，研究复合磁性粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附情况，结果表明BSA与磁性复合粒子之间是通过化学键作用被吸附的，复合粒子对BSA的最大吸附量达86 mg/g，显示出在白蛋白的分离和固定上有很大的应用潜力。Herdt等[44]利用羧基修饰的吸附/解离速度快的核壳型（Fe3O4/PAA）磁性纳米颗粒与Cu2+亚氨基二乙酸（IDA）共价交联，通过Cu2+与组氨酸较强的亲和能力实现了组氨酸标记蛋白的选择性分离，分离过程如图2所示。 磁性纳米粒子也是核酸分子分离的理想载体[45]。DNA/mRNA含有单一碱基错位，它们的富集和分离在人类疾病诊断学、基因表达研究方面有着至关重要的作用。Zhao等[46]合成了一种磁性纳米基因捕获器，用于富集、分离、检测痕量的DNA/mRNA分子。这种材料以磁性纳米粒子为核，包覆一层具有生物相容性的SiO2保护层，表面再偶联抗生素蛋白维生素H分子作为DNA分子的探针，可以将10－15 mol/L DNA/mRNA有效地富集，并能实时监控产物。Tayor等[47]用硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法制备SiO2/Fe2O3磁性纳米粒子并对DNA进行了分离。结果表明，SiO2功能化的Fe2O3磁性纳米粒子对DNA的吸附分离效果明显好于单独Fe2O3磁性纳米粒子的分离效果，但是其吸附机理有待进一步研究。 磁性氧化铁纳米材料在生物检测中的应用 基于磁学性能的生物检测磁性氧化铁纳米粒子因其特有的磁导向性、小尺寸效应及其偶联基团的活性，兼有分离和富集地作用，使其在生物检测领域有广泛的应用。当检测目标为低含量的蛋白分子时，不能通过聚合酶链反应（PCR）对其信号进行放大，而磁微球与有机染料或量子点荧光微球结合可以对某些特异性蛋白、细胞因子、抗原和核酸等进行多元化检测，实现信号放大的作用。Yang等[48]采用一对分子探针分别连接荧光光学条码（彩色）和磁珠（棕色），对DNA（顶端镶板）和蛋白质（底截镶板）生物分子进行目标分析（图3）。如果目标DNA序列或蛋白存在，它将与两个磁珠结合一起，形成了一个三明治结构，经过磁选，光学条码可以在单磁珠识别目标水平下，通过分光光度计或是在流式细胞仪读出。通过此方法检测目标分子是基于数百万个荧光基团组成的微米尺寸光学条码信号的扩增而检测出来，其基因和蛋白的检出限可达到amol/L量级，甚至更低。 Nam等［49］利用多孔微粒法（每个微粒可填充大量条形码DNA）和金纳米微粒为基础的比色法生物条形码检测技术检测了人白细胞介素2（IL2），检出限可达到30 amol/L，比普通的酶联免疫分析技术的灵敏度高3个数量级。Oh等 [50]利用荧光为基础的生物条形码放大方法检测了前列腺特异性抗原（PSA）的水平，其检出限也低于300 amol/L，而且实现了快速检测。 在免疫检测中，磁性纳米粒子作为抗体的固相载体，粒子上的抗体与特性抗原结合，形成抗原抗体复合物，在磁力作用下，使特异性抗原与其它物质分离，克服了放免和酶联免疫测定方法的缺点。这种分离具有灵敏度高、检测速度快、特异性高、重复性好等优点。Yang等[51]通过反相微乳液法制备了粒径很小的SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米粒子，生物分子通过诱导这些高单分散的磁性纳米粒子可用于酶的固定和免疫检测。Lange等[52]采用直接或三明治固相免疫法（生物素基化抗IgG抗体和共轭连接链霉素的磁性纳米粒子组成三明治结构）和超导量子干涉法（SQUID），研究它们在确定抗原、抗体相互作用免疫检测中的应用，结果表明特异性键合的磁性纳米颗粒的驰豫信号大小依赖于抗原（人免疫球蛋白G，IgG）的用量，这种磁弛豫(Magnetic relaxation)免疫检测方法得到的结果与广泛使用的ELISA方法的结果相当。 因磁性纳米粒子独特的性能，在生物传感器上也有潜在的应用前景。Fan等［53］在磁珠上偶联被检测物的一级抗体，在金纳米颗粒上连接二级抗体，两者反应后，利用HClNaClBr2将Au氧化为Au3+，催化发光胺（Luminol）化学发光，人免疫球蛋白G（IgG）的检出限可达2 × 10－10 mol/L ，实现了磁性纳米颗粒化学发光免疫结合的方法对IgG进行生物传感分析（图4）。 类酶催化特性在生物检测中的应用 Cao等[54]发现Fe3O4磁性纳米粒子能够催化H2O2氧化3,3',5,5'四甲基联苯胺（TMB）、3,3'二氨基联苯胺四盐酸盐（DAB）和邻苯二胺（OPD），使其发生显色反应，具有类辣根过氧化物酶（HRP）活性（图5），而且其催化活性比相同浓度的辣根过氧化物酶高40倍。并且Fe3O4磁性纳米粒子可以运用磁分离手段进行重复性利用，显著降低了生物检测的实验成本，利用此特性可进行多种生物分子的检测。 利用葡萄糖氧化酶（GOx）与Fe3O4磁性纳米粒子催化葡萄糖的反应(见式（1）和(2))，通过比色法检测葡萄糖，其检测的灵敏度达到5×10－5 ～ 1×10－3 mol/L 。由于Fe3O4磁性纳米粒子制备简单、稳定性好、活性高，成本低，因而比普通酶更有竞争优势，这也为葡萄糖的检测提供了高灵敏度和选择性的分析方法，在生物传感领域的应用上展现了巨大的潜能，为糖尿病人疾病的诊断提供了快速、灵敏的检测方法。然而要提高检测灵敏度，合成催化效率高的Fe3O4磁性纳米粒子及多功能磁性纳米粒子是关键。Peng等[56]用电化学方法比较了不同尺寸Fe3O4纳米粒子的催化活性发现，随着尺寸的变小，磁性纳米粒子的催化活性变高。Wang等[57]制备的单分散哑铃型PtFe3O4纳米粒子，由于本身尺寸和结构特点，可更大限度地提高催化活性。本研究组已经合成了分散性好和磁性高的氧化铁纳米粒子并对其进行了表征，利用其磁学和催化特性，已开展了葡萄糖等生物分子的检测，该方法的检出限达到1 μmol/L，具有灵敏度高、操作简便和成本低等优点[58]。总之，Fe3O4磁性氧化铁纳米粒子不但具有显著的超顺磁性，而且具有类辣根过氧化物酶催化特性，可通过使用过氧化物敏感染料，设计了一系列（如乙肝病毒表面抗原等）的免疫检测模型[59]，因此超顺磁性纳米粒子在生物分离和免疫检测领域具有广阔的应用前景。4 结 语 随着纳米技术的迅速发展，磁性氧化铁纳米粒子的开发及其在生物医学、生物分析、生物检测等领域的潜在应用已经越来越受到重视，但同时也面临很多挑战和问题。（1）构建并制备尺寸小、粒径均一、分散性和生物相容性好及催化性能高的多功能磁性纳米粒子；（2）根据被检测生物分子的特点设计多功能磁性氧化铁纳米粒子，实现高灵敏度、特异性检测；（3）利用纳米氧化铁颗粒作为分子探针进行实时、在线、原位、活体和细胞内生物分子的检测。这些问题不仅是纳米材料在生物分子检测领域应用需要解决的难点，也是目前其进行生物分子检测研究的热点和重点。【参考文献】 1 Perez J M, Simeone F J, Saeki, Y, Josephson L, Weissleder R. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125(34): 10192～101932 Kim G J, O'Regan R M, Nie S M. 2005 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2005，17：714～7163 LIU JunTao(刘军涛), LIU RuPing(刘儒平), WANG MiXia(王蜜霞), LIU ChunXiu(刘春秀), LUO JinPing(罗金平), CAI XinXia(蔡新霞). Chinese J. Anal. Chem.(分析化学), 2009， 37(7): 985～9884 Lang C, Schuler D, Faivre D. Macromol. Biosci., 2007, 7(2): 144～1515 Silva G A. Surg. Neurol., 2007, 67(2)：113～1166 Corot C, Robert P, Idee J M, Port M. Adv. Drug Delivery. Rev., 2006, 58(14): 1471～15047 Kohler N, Sun C, Wang J, Zhang M Q. Langmuir., 2005, 21(19), 8858～88648 LI BaoYu(李宝玉). Biomedical Nanomaterials(纳米生物医药材料). Beijing（北京）: Chemical Industry Press(化学工业出版社), 2004: 1419 Tartaj P, Morales M P, GonzalezCarreno T, VeintemillasVerdaguer S, Serna C J. J. Magn. Magn. Mater., 2005, 290: 28～3410 ZHANG Xin(张 鑫), LI XinGang(李鑫钢), JIANG Bin(姜 斌). Chinese Chem. Industry. Eng.(化学工业与工程), 2006, 23(1): 45～4811 Wu J H, Ko S P, Liu H L, Jung M H, Lee J H, Ju J S, Kim Y K. Colloids Surf. A, 2008, 313／314: 268～27212 CHENG HaiBin(程海斌), LIU GuiZhen(刘桂珍), LI LiChun(李立春), GUAN JianGuo(官建国), Yuan RunZhang（袁润章）. J. Wuhan University of Technology(武汉理工大学学报), 2003, 25(5): 4～613 QIU XingPing(邱星屏). J. Xiamen University: Natural Science(厦门大学学报：自然科学版), 1999, 38(5): 711～71514 Mao B D, Kang Z H, Wang E B, Lian S Y, Gao L, Tian C G, Wang C L. Mater. Res. Bull., 2006, 41(12): 2226～223115 Fan R, Chen X H, Gui Z, Liu L, Chen Z Y. Mater. Res. Bull., 2001, 36(3～4): 497～50216 Wang H W, Lin H C, Yeh Y C, Kuo C H. J. Magn. Magn. Mater., 2007, 310(2): 2425～242717 Harris L A, Goff J D, Carmichael A Y, Riffle J S, Harburn J J, St Pierre T G, Saunders M. Chem. Mater., 2003, 15(6):1367～137718 SONG LiXian(宋丽贤), LU ZhongYuan(卢忠远), LIAO QiLong(廖其龙). J. Funct. Mater.(功能材料), 2005, 36(11): 1762～176819 Itoh H, Sugimoto T. J. Colloid. Interface. Sci., 2003, 265(2): 283～29520 Xu J, Yang H B, Fu W Y, Du K, Sui Y M, Chen J J, Zeng Y, Li M H, Zou G. J. Magn. Magn. Mater., 2007, 309(2): 307～31121 Li Z, Wei L, Gao M Y, Lei H. Adv. Mater., 2005, 17(8): 11301～11305 22 Sun S H, Zeng H. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124(28): 8204～820523 Bang J H, Suslick K S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129(8): 224224 Vijayakumar R, Koltypin Y, Felner I, Gedanken A. Mater. Sci. Eng. A, 2000, 286(1): 101～10525 Pinkas J, Reichlova V, Zboril R, Moravec Z, Bezdicka P, Matejkova J. Ultrason. Sonochem．, 2008, 15(3): 257～26426 Khollam Y B, Dhage S R, Potdar H S, Deshpande S B, Bakare P P, Kulkarni S D, Date S K. Mater. Lett., 2002, 56(4): 571～57727 HAI YanBing(海岩冰), YUAN HongYan(袁红雁), XIAO Dan(肖 丹)． Chinese Chem. Res. Appl.(化学研究与应用), 2006, 18(6): 744～74628 Jun Y W, Huh Y. M, Choi J S, Lee J H, Song H T, Kim S, Yoon, S, Kim K S, Shin J S, Suh J S, Cheon J. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127(16), 5732～573329 Bharde A A, Parikh R Y, Baidakova M, Jouen S, Hannoyer B, Enoki T, Prasad B L V, Shouche Y S, Ogale S, Sastry M. Langmuir, 2008, 24(11): 5787～579430 Kuhara M, Takeyama H, Tanaka T, Matsunaga T. Anal. Chem., 2004, 76(21): 6207～621331 Y, G. Biofuctionalization of Nanamaterials. WileyVCH: Weinheim 200532 Safarik I M S. Biomagn. Res. Technol., 2004, 2(1): 7
现在人类对于葡萄糖注射的需求量非常的大..虽然在医院里这是很普通且常规的东西但是现在的这个的供给对于未来的一个发展也是更庞大..的..只为越来越多的需求而且在质量和比例浓纯的配伍也会要求越来越高..只是说现在的葡萄糖注射液可以说是被几个大型的公司垄断...因为信誉质量有所保证..但是在于包装和品质上还是会有所不足..再者就是对于医生和患者来说已经不光光是作用与稀释药物上..有的完全是作为平衡液单独补充..有的也可以作为过敏人事消毒的作用等等一些小细节作用会不一样.可以在这个上面..发展出很多不同的规格.还有对于它的无菌程度和包装方便程度等等.就基本可以往这些方面来思考...前景肯定是满不错的..
（第一篇文章）水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用杨海军辛修峰黄婧聚葡萄糖属于水溶性的膳食纤维，是一种低热量、无糖、低血糖指数的特殊碳水化合物，还具有益生元的特点。它是由天然存在的葡萄糖、和少量山梨醇、柠檬酸经高温熔融缩聚而成，是随机交联的葡萄糖组成的多糖。聚葡萄糖作为一种作用和性能最好的膳食纤维之一，近年来得到快速发展，在50多个国家被批准使用，它可用于各种食品的纤维强化，取代食品中的糖和脂肪，改善食品的质构和口感。因此在众多食品、饮料、保健食品中得到越来越广泛的应用。1 膳食纤维及聚葡萄糖的社会背景1．1膳食纤维的社会背景膳食纤维是一种新型的食品配料，也是人体不可缺少的第七营养素和活性成分。自20世纪60年代Trowoll首次列出现代“文明病”的特征，并提出膳食纤维在对抗“文明病”方面的重要作用以来，膳食纤维的研究和开发便迅即受到世界各国的高度重视，营养学界、临床医学界和食品科学界相继投人很大的精力进行研究，在全球范围内掀起了研究膳食纤维的热潮。目前，各国政府几乎都把营养问题纳入国民经济发展计划之中，膳食纤维正被越来越多地利用和普遍重视。我国对膳食纤维的研究起步较晚，但发展迅速。1993年2月9日，国务院颁发的“90年代中国食物结构改革与发展纲要”中指出：由于膳食不平衡或营养过剩而造成的文明病已在我国登陆，肥胖、高血压、糖尿病、心血管疾病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。同时，国家计委“八五”攻关计划首次对“高品质膳食纤维的研究”立项资助，极大地推动了膳食纤维在我国的发展。在我国膳食纤维的缺乏是一个普遍性的问题，从城市到农村，从老年人到儿童，都存在不同程度的缺乏。中国营养学会在2000年调查显示，我国成人平均每人每日摄人的膳食纤维为13-3g，其中最低11．5g，中等为13．2g，最高14．5g；上海地区为9．1g，天津为l2．7g，广东为8．6g。可见，膳食纤维的发展存在着巨大的市场空间。1．2 聚葡萄糖的历史背景聚葡萄糖由美国Pfizer中心实验室的H_H．Rennhard博士于1965年发明。80年代末，美国食品与药品监督管理局(FDA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(wHo)均批准聚葡萄糖(水溶性膳食纤维)为安全的食品添加剂，列人美国食品化学品法典(FCC)。随后日本、韩国、马来西亚、新加坡、中国等多个国家批准使用聚葡萄糖，其中日本厚生省将聚葡萄糖定为食品。目前世界上超过57个国家批准聚葡萄糖应用于食品中，其中56个国家允许其使用1Kal／g的能量标签，聚葡萄糖在以下国家被承认为膳食纤维：阿根廷、澳大利亚、奥地利、比利时、巴西、文莱、捷克、芬兰、法国、印尼、意大利、日本、马来西亚、墨西哥、新西兰、挪威、中国、菲律宾、波兰、俄罗斯、新加坡、南韩、台湾、泰国、英国、美国、越南，以及中国台湾且在不断获得越来越多的国家认可。2007年8月21日美国FDA在联邦纪事上将2003年CODEX食品化学物(FCC)第5修订版关于聚葡萄糖的规范作为质量标准参考，并进一步扩大了聚葡萄糖的使用范围。2 膳食纤维及聚葡萄糖的市场状况2．1 发达国家的应用情况膳食纤维在全球有近40年的研究和发展历史。在国外的应用主要是食品领域，作为一种常量元素添加到各种食品中去，使人们能够非常方便地在不同食物中自然摄取膳食纤维，在欧美等发达国家的超市和便利店中甚至有专门的膳食纤维产品专柜，各类添加膳食纤维而包、饮料、饼干、乳制品等琳琅满目。国外研究应用的膳食纤维主要有六大类：谷物 豆类、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种，其中实际应川于牛产 有10余种，在市场上比较畅销的有聚葡萄糖、大豆膳食纤维、燕麦膳食纤维等6种。。Mintel公司的GNPD数据库资料显示，2006年约有0．9％的全球新 市的食品声称含有纤维，其中1．6％的焙烤食品、1-4％的乳制品和0．6％的饮料含有纤维。以前，食品中主要用不溶性膳食纤维进行强化，水溶性膳食纤维的应用诞生后，这个情况很快扭转。以丹尼斯克的利体素(聚葡萄糖)为例，1981年经FDA批准后它最先问世于美国等发达国家市场，用作低热量填充剂。上世纪90年代初，国际市场上就有各种大品牌的低热量食品添加了利体素，例如日本LOTFE公司的ZERO系列低热量巧克力、营养棒等。H本的大琢制药(Otsuka)1988年推出了Fibe—MINI纤维饮料，每瓶含有7g聚葡萄糖，并于1997年获得FOSHU认证，目前该产品依然畅销。F】本的三得利公司(Suntory)于1993年开发了利体素的新应用，用它和一种低聚糖成功开发“Bikkle”酸乳饮料，创下了销售2亿瓶的记录。日本的Yakult专注于益生菌乳饮料，旗下有添加了利体素的Joie益生菌奶，还有含低聚半乳糖和利体素的调节肠道菌群的功能性饮料等。最近日本市场上含利体素的新产品，还有明治乳业的酸奶和加钙乳饮料、明治制果的特浓奶片、Calpis的乳酸菌饮料、Suntory的DAKARA等渗运动饮料等。目前，Otsuka、Lotte和Yakult依然是日本最著名的强化纤维饮料和低热量食品生产商。2．2 膳食纤维在我国的应用情况膳食纤维的真正市场是普通食品，但纵观我国各类膳食纤维产品，主要以保健品居多，而食品所占份额过少。据调查，仅保健品就占80多种，这与发达国家不仅存在量的差距，而且在市场格局上存在严重的不均衡，同时也与膳食纤维的普及和应用是不相适应的。由于膳食纤维知识普及不够到位，整个市场容量仍停留在一个较小的水平上。总之，膳食纤维在我国的发展还处于起步阶段，从行业法规上看，行业标准以及质量标准还不健伞，目前多数企业只有沿用国际标准执行；从供应 业来看，专业生产膳食纤维的企业还很少，国内应用企业及膳食纤维产品也少之又少；从产品质量来看，发展参差不齐，多数企业在膳食纤维的口感、含量、色泽等指标上还存在很大问题。因此，多数食品企业仍处于尝试阶段，并未掀起膳食纤维的应用热潮。聚葡萄糖作为一种高品质的良好的水溶性膳食纤维，21世纪初在保龄宝生物股份有限公司实现工业化生产。在国外，聚葡萄糖作为一种大众化的食品配料，被广泛的应用于各种食品中，目前在我国也得到广泛的认可。2-3 水溶性膳食纤维聚葡萄糖的发展趋势聚葡萄糖对人体的特殊疗效作用日渐明显，其特殊营养功能受到医学及食品界的广泛关注，开发和利用聚葡萄糖的研究不断深入，对聚葡萄糖用途进一步的拓展，它的各种独特理化性质、生理功能的种种优点将得到世人的不断认可，而且聚葡萄糖新产品也将拥有更广阔的消费市场，以聚葡萄糖作为功能性食品的原料的需求量将会大大增加。纤维食品有“生命绿洲”之称，近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10％速度增长。在欧美市场，将聚葡萄糖加入食品中已经流行了许多年，在日本、台湾、韩国加入聚葡萄糖的食品销量不断增加。在中国，已有一些饮品中添加了聚葡萄糖，如娃哈哈的乳饮料思慕C等。在不久的将来，含有聚葡萄糖这种水溶性膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。21世纪食品的发展主题是健康+美味。消费者对食品的要求在可口的基础上更加注重食品的功能与健康，同时消费者也不可能会单纯因为健康的需求而牺牲口味。而聚葡萄糖作为一种高品质的膳食纤维具有如下优点：良好的口感、更低的热量、广泛的应用范围、更多的生理功效、合理的价格。这些优点使得各种食品不会因为聚葡萄糖的添加而影响其口感，且不至于因为添加膳食纤维而过多地提高食品的成本，让食品企业容易接受，从而使聚葡萄糖在中国具有良好的发展前景。3 聚葡萄糖在食品中的应用3．1饮料行业聚葡萄糖是强化纤维饮料的理想纤维来源，它具有的水溶性好，低pH值及加热条件下的稳定性高，在货架期内稳定，纤维无损失等的优良特性，使其能广泛应用于饮料产品，包括固体饮料，无不良口味、色泽和透明度均良好，并可增强无糖或低糖饮料的口感。3．2 乳制品聚葡萄糖在低pH值下稳定，用于酸奶，能提供清爽口感和纤维强化；用于乳饮料中，能直接强化纤维。用在低脂无脂产品中能防止析水，赋予良好的质构和奶油口感。3．3 焙烤食品可用于生产高纤维的面包、蛋糕和饼干等焙烤食品，强化焙烤食品的纤维概念。聚葡萄糖十分耐热，作为蔗糖和油脂的替代品，能延缓淀粉老化，保持水分，提供良好的质构和口感，特别适于加工低糖、低脂的焙烤食品。3．4 保健品或药品因聚葡萄糖具有较低的热量值(1Kal／g)，可用于生产低能量，瘦身、减肥的保健食品或功能性饮料，针对爱美人士或年轻女性。3．5 糖果无糖糖果的良好配料，耐受性好。高水溶性和高黏度，保证硬糖和橡皮糖的良好咀嚼性；能防止结晶，特别是使用糖醇的糖果；非致龋性，适用于健齿糖果。添加聚葡萄糖的蔗糖糖果，起到强化纤维／益生元／降低蔗糖的作用，也可降低热量或降低总血糖生成值。3．6 其他应用还可用于巧克力、冰淇淋／冷冻甜点、果酱和果陷、肉制品等食品中，具有改善食品质构，起到营养强化的功能。（第二篇文章）水溶性膳食纤维——聚葡萄糖袁卫涛 高传林 杨海军现代食品工业既要满足人们的食欲． 义要兼顾人们的健康．而功能性食品的开发正~f-Jtlgi应了时代的要求 作为健康因子．水溶性膳食纤维聚葡萄精逐渐成为食品阡发者的新宠1．聚葡萄糖简介聚葡萄槠(俗名水溶悱膳食纤维)． 为内色或乳黄色颗粒 体． 易溶于水， 是在柠檬酸、I“梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成的多聚体， 其化学式为葡萄糖无舰则键合的缩埭物，但以1．6一精苻键结合为主 平均分于馈大于3 2(x】， 平均聚合艘大下20．的用量， 可以促进面团发酵速度．．但是， 酵母用量过大时， 面闭中可用来提供的营_养不足． 则酵母的生长受到抑制． 会影响而团的酮发．从而影响到苏打饼干的疏松感(2) 小苏打用量小苏打是制作苏打饼干的一种重要原料，它在焙烘过程中受热分解．可产生大量的二氧化碳．从而使饼坯体积膨胀增大．．小苏打的分解温度为60℃ ～150 如果小苏打加入量过多． 会使饼干的碱性增强．影I晌口味．同时碱也会呵面粉中的色累反应．使饼干内部色泽变黄(3)烘烤温度烘烤苏打饼干时．筇1阶段应当使烤炉的底火Hl盛．面火温度则应 相应低蝗．这样町以使开始阶段的饼坯袭 尽可能保持柔软．防止其迅速彤成硬壳．有利于饼坯体积的胀发和二氧化碳 C体的敞逸．．加强底火．热凰迅速传导到中心层． 促使饼坯内冈发酵产生的二氧化碳急剧膨胀，在短时lⅦ 匈将饼坯胀发起来 ，如粜烤炉温度过低． 即使发酵良好的饼坯亦将变成僵片； 而在合理的烘烤处理F． 尽衍发酵并不太理想的面团也-Ⅱ得到较好的产品在烘烤的中间阶段．虽然水分在继续蒸发．但重要的是将胀发到最大限度的体积嗣定下米，获得优良的焙烤弹性 闻此，此时要求表 火势渐增而底面火势渐减 此阶段温度如不够岛．会使表面不能凝固定形．胀发起来的饼坯重新塌陷而使饼干密度增大。制品最终将不够酥松 最后阶段， 即饼干J二色阶段的炉温通常低于前面备阶段，以防止饼干色泽过深。(4)食盐用量食盐对耐筋有增强其弹性和坚韧性的特点．能使fli『团扰胀力提高，增强面闭的保气性； 食盐同时 是面粉巾淀粉阿雉的活化剂．能增加淀粉的转化率．以供给酵母觅足的糖分； 食盐还是调节口眯的主料．能满足口味的需求。食盐最显著的特点就是具有抑制杂菌的作用．．虽然酵母的耐盐力比其他痫原菌强得多，但过lIi；的食盐含量同样会扣I制奠活性，使发酵作用减弱 为此，通常将眄己方中用盐总量的30％ 在第2次捌粉时加入， 余70％ 的食盐刚在油酥巾拌人． 以防用睛过多对酵母产生影响。2．聚葡萄糖的功能(1) 调节血脂水溶性膳食纤维可在小肠内造成一层膜。并缠裹部分食物脂肪，能有效限制消化道内脂肪的吸收，促进类脂化合物的排泄，增加饱腹感，减少进食量，从而达到调节血脂，减少脂肪堆积， 预防肥胖等功效。(2) 降低胆固醇聚葡萄糖进入肠道后被肠道微生物降解的产物可抑制胆固醇的合成，并能吸附胆同醇的代谢产物胆汁酸并排出体外。从而降低人体内胆固醇含量。阻碍对胆固醇的吸收，预防胆结石的形成。(3) 调节血糖值聚葡萄糖能改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，抑制胰岛素的分泌， 阻碍对糖的吸收，从而达到降低血糖水平的日的，预防糖尿病。(4) 整肠作用 聚葡萄糖能促进人体肠胃蠕动， 消除便秘，预防痔疮；能促进肠道中有益微生物的生长， 降低十二指肠中pH值， 创造微酸环境以刺激有益微生物如双歧杆菌及其他乳酸菌的生长。同时减低有害细菌的繁殖，提高机体免疫能力。减少肠道与有毒物质接触的机会，抑制有害物质的吸收并促进排泄。达到排毒养颜的作用； 预防痔疮和结肠癌；改善体质。(5) 助控作用 可溶性纤维有助于预防过量的食物摄入和脂肪堆积。(6)减肥作用一方面膳食纤维可以减少进食量， 并从人体内带走多余的脂肪和能量。另一方面可溶性膳食纤维还可在胃肠壁上形成薄膜，阻止葡萄糖的吸收， 阻碍营养素转化成热能，从而有效地起到减肥的功效3．聚葡萄糖在食品中的应用(1)在烘培食品中的应用聚葡萄糖具有保湿性， 能通过保持水分或防止水分迁移来控制食品含水I量的不利变化，延长货架期； 还能减少糕点制作过程中面筋的形成，保持酥性结构。(2) 水果馅料聚葡萄糖常被添加到低热量、低糖水果馅料中。能防止水分从馅料中转移到面团或糕点的内部。延长货架期。(3) 乳制品 聚葡萄糖作为功能因子用于牛乳及涮昧乳、发酵乳、乳酸菌饮料和调制奶粉等乳制品中， 可以改善乳品口感，提高稳定性，不用担心会f“现与乳制品中的成分发生对人体不利的理化反应的情况。(4) 糖果聚葡萄糖的水溶性及黏性均很高，适于制造风味俱佳的无糖糖果；并且与其他原料混用。还能减少结晶。消除冷流动性并提高糖果稳定性。(5) 冷冻甜点聚葡萄糖具有冰点降低功能，用它能生产m富有奶油口感的美味冷冻甜点等。除了用于降低热量、糖分和脂肪的产品中外。还能向低脂冷冻甜点提供某些功能特性如控制水分、提供清新圆滑的口感及改进组织结构等。(6) 饮料南于聚葡萄糖溶解度大， 溶液清澈透明，在低pH 值的条件下稳定， 可随意用以增加饮料的固形物。改善及丰富口感，作为功能性膳食纤维来源可以广泛应用于各种功能性饮料中。（备注：文章是从国内期刊中能找到此类内容的精华，如果满意，加分后留下邮箱，将原始PDF文档发给你，可以纠正个别的乱码）
水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用 摘要: 聚葡萄糖（英文名称Polydextrose，俗名水溶性膳食纤维），为白色或乳黄色颗粒固体，易溶于水，是在柠檬酸，山梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成多聚体，其化学式为葡萄糖无规则键合的缩聚物，但以1，6-糖苷键结合为主。 聚葡萄糖具有高度的安全性。八十年代美国食品与药物管理局（FDA）联合国粮食组织/世界卫生组织（FAO/WHO）均批准聚葡萄糖为安全的食品添加剂，并列入美国使用化学品法典（PCC）。，中国、日本、澳大利亚等45国家已批准使用聚葡萄糖。另外，日本的厚生省已确认聚葡萄糖是一种食品，我国将其列入国家食品添加剂。作为水溶性的膳食纤维，由于聚葡萄糖本身具有的特性和对人体的特殊生理效应，广泛的被人们用于食品的开发生产当中。应用:1、营养性。超高麦芽糖粉中是富含麦芽糖及麦芽糖的多聚体，是酵母进行厌氧发酵的优良基质，在面包生产中活化酵母时，加入超高麦芽糖粉，有助于酵母的生长繁殖，提高发酵能力，使充气量增加。但也不宜过多，超过一定限度会影响酵母的发酵力，因为加量越多渗透压越大，能使酵母失水，萎缩，质壁分离而失去发酵作用，使面团发酵时间延长甚至面团发不起来。主食面包一般为面粉量的5%－8%，甜面包可以达到15－20%。低聚果糖.低聚果糖被誉为二十一世纪健康新糖源，以其优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品基料，应用范围多达500余种食品。低聚果糖最初由日本研制成功并工业化生产，韩国、台湾也有厂家生产。仅日本年需求量即达到4～5万吨。在欧、美许多发达国家对该产品的需求量约为20～30万吨。国内研究、开发、生产才刚刚起步。膳食纤维的发展：在60年代，膳食纤维是完全被忽视的食物成分，很多人认为是一种应该去掉的杂质，而不认为它有利用价值。对一些富裕国家常见病的研究，使许多科学家开始对膳食纤维重视起来。在些富裕国家的常见病是冠心病、大肠憩室症、胆结石、痔疮、肠癌、糖尿病和肥胖症。前三种病在北美发达国家的发病率比非洲乡村多100倍，而后四种病多10倍。在二次世界大战期间，这些病在日本还非常少见，就是今天也比美国发病率低，但在美国的日本移民后代却和美国人发病率一样多。而中国过去很少有这些疾病，但随着人们生活水平的提高，这些现代发达国家的疾病在中国发病率也越来越高，估计中国糖尿病病人有2000万以上，也有人认为在6000万以上。这还没有包括糖耐量低减病人在内。在70年代科学家已发现，不同的饮食习惯是发病的原因，而正是膳食纤维对人体这些疾病起了重要作用，从这时起，膳食纤维不再认为是废物，而是一种有用的营养性食物成分，是蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐和微量元素、维生素、水等六种营养素之后的又一营养素。这类营养素过去人们常常把它作为碳水化合物的一种，但今天人们已开始把它单独作为一种营养素来认识。什么是膳食纤维？它有哪些功能？膳食纤维定义是食物中不被人体胃肠消化酶所分解的、不可消化成分的总和。过去对膳食纤维仅认为是植物细胞壁成分(纤维素)，但今天已不仅局限在这个概念，已扩展到包括许多改良的植物纤维素、胶浆、果胶、藻类多糖等。分类：按溶解度分类可可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性纤维：树胶、果胶、藻胶、豆胶等。不溶性纤维：纤维素、木质素等。膳食纤维在天然食品成分中具有独特功能，这种独特功能是许多组成膳食纤维的多糖聚合体造成的。水果、蔬菜和豆类中的多糖聚合体以及可用不同方法从这些植物中提取出来的(如Polydextrose、litesse)、化学合成的聚合体也列入了有功能的多聚糖之列。目前市场上已有一种新型的可溶性食物纤维。功能：概括起来是膨胀作用、持水能力、胶体形成、离子交换、改善胃肠微生物菌落和产热低的生理功能。这些功能引起如下生理作用：①增加排泄物的体积，缩短食物在肠内的通过时间。如果食物在肠内通过时间太长，则肠道微生物代谢产生的有害物质及分解的酵素长时间与肠粘膜接触，结果造成有害物质的吸收和粘膜细胞受到伤害。一些便秘者由于粪便在体内停留时间过长，各种毒素的吸收是肠道肿瘤发生的最主要原因。因此，缩短食物及其残渣在肠内通过时间有预防肠癌的作用。也有人认为，B—葡萄糖昔酸酶被认为是与结肠癌有密切关系，通过摄入膳食纤维可以减少这种酶活性，这表明膳食纤维可以减少人们患结肠癌的危险。纤维素的这一功能早已被人们认识，但过去由于不溶性纤维素口感极差，而不能被人们接受，可溶性膳食纤维的问世，将对肠癌的预防起到良好作用。②可降低血胆固醇水平，减少动脉粥样硬化。可溶性膳食纤维在小肠形成粘性溶液或带有功能基团粘膜层，粘膜层厚度和完整性是营养物质在小肠吸收速度的一层限制性屏障。专家认为，膳食纤维的多少与血清胆固醇浓度有一定关系。因为膳食纤维可以和胆酸结合，生成胆红素随粪便排出。摄入膳食纤维少者，胆汁酸在粪便中排出少，血浆胆固醇升高，增加了动脉硬化和心脏病的危险。②减少胆石症的发生。尸检发现，发达国家与发展国家胆石病发病率有很大差别。胆石形成原因是胆固醇合成过多和胆汁酸合成过少，增加膳食中的纤维素含量，可使胆汁中胆固醇含量降低，减少胆石病发生。④减少憩室病的发生。过去认为憩室病要用低渣低纤维膳食，现在正相反。用高纤维膳食，62人中有36%症状减轻，52%症状消失。因为，结肠内容物少后，肠腔狭窄，易形成闭合段，从而增加肠内的压力。同时，硬和粘，需要大的压力来排便，易得憩室病。膳食纤维能增加粪便体积，能吸水，降低了粪便硬度和粘度，减少了憩室病发生。⑤治疗糖尿病。用不溶性纤维治疗糖尿病已有许多报道，科学研究证明，可溶性膳食纤维在降低餐后血糖、胰岛素、胆固醇浓度方面比不溶性纤维要好。由于膳食纤维可以增加胃肠通过时间，且吸水后体积增加并有一定粘度，延缓了葡萄糖的吸收，有助于改善糖耐量。过去糖尿病病人保健食品是不溶性纤维多，而现在可溶性膳食纤维的应用，必将进一步改善糖尿病病人的食品风味和治疗效果。副作用：有人服用较多的膳食纤维有腹胀，一般认为一日膳食纤维总摄入量可达40克—50克，但过多的膳食纤维将影响维生素和微量元素的吸收，因此建议每日总摄入量在20克—30克为宜。每日从膳食中大约摄入8克—10克膳食纤维(在摄人一斤菜、半斤水果情况下)。这样需补充的膳食纤维约为10克—20克为宜。在这个摄入量下，不会影响维生素和微量元素的吸收。另外，有些疾病病人不宜多食膳食纤维：各种急性慢性肠炎、伤寒、痢疾、结肠憩室炎、肠道肿瘤、消化道小量出血、肠道手术前后、肠道食道管腔狭窄、某些食道静脉曲张。功能性饮料市场和膳食纤维的应用：最近几年，功能性或营养性的饮料市场在日本已经稳步增长。由于药用饮品的普及和流行，现在日本消费者认为，饮料并不仅仅用来解渴，而且将它看作如维生素一样的好的营养源，营养饮品在日本就好似“维生素片”对美国消费者那样重要和受到欢迎。1988年，日本大众制药公司向市场推出一种饮料，叫做“Fiber—Mini”，它是聚葡萄糖，一种可溶性膳食纤维，作为食用纤维成分的一种纤维饮料。由于它成功的销售策略，尤其指出它是一种对健康有好处的饮品，所以一上市就受到普遍欢迎。在“Fiber—Mini”未推出以前，营养饮品被认为是一些对男人有滋补作用的饮品，而“Fiber—Mini”这种含膳食纤维的饮品，却吸引了许许多多的日本年轻妇女，形成了一个“女人饮品”风味的市场。在日本，有11种最畅销的功能性饮品，其中6种含有膳食纤维。事实上，在总的功能性饮品销售中，超过70%的饮品含有膳食纤维。调查发现一个公司几乎有一半妇女有便秘倾向或经常性便秘。患有便秘，不仅有不舒服的感觉，并且会引起皮肤问题，这是年轻妇女最关心的问题。因此，美容与通便可能还有一定关系。纤维食品有“生命绿洲”之称，近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10%速度增长。在欧美市场，将可溶性膳食纤维加入食品中已经流行了许多年，在日本、台湾、韩国加入可溶性膳食纤维的食品销量不断增加。在中国，已有一些饮品中添加了可溶性膳食纤维。可以肯定，在不久的将来，膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。膳食纤维良好的食物来源有哪些？谷类(特别是一些粗粮)、豆类及一些蔬菜、薯类、水果等。目前也有一些含膳食纤维高的保健食品上市。特别是一些可溶性膳食纤维，由于食用非常方便，体积小，无异味，是较好的保健食品。功效卓著物超所值:1..双向调节体内菌群：促进双歧杆菌的迅速增殖，抑制外源性致病菌和肠内腐败细菌的繁殖，减少肠内毒素的污染。2..润肠通便：良好的水溶性膳食纤维。促进肠道蠕动、清除肠道垃圾，防止便秘、腹泻，改善肠胃功能。减少有毒代谢产物，保护肝脏。3..调节血脂：降低血清胆固醇。改善脂质代谢，改善高血压、动脉硬化、心血管疾病。4..促进人体内维生素B族合成：提高机体新陈代谢水平，增强免疫力和抗病力。5..促进钙、镁、铁等矿物质吸收：促进食物中钙、铁、锌等矿物质及蛋白质的消化吸收，改善营养不良，促进发育及预防骨质疏松症。6..防止肥胖：低热量，每克低聚果糖中仅含的热量，为需要减肥人士、肥胖人士、低血糖提供了新的糖源。7..美容作用：预防及改善由于体内毒素而引起的皮肤性疾病，可防止面疮、黑斑、雀斑、青春痘、老人斑，使皮肤亮丽、老化减缓。8.防龋齿：不被突变链球菌等口腔微生物利用，具有防龋齿功效应用广泛据有关资料介绍由于低聚果糖具有多种优越的生理功能和理化特性，目前在国内外的食品、保健品等行业得到广泛应用，应用领域多达500多种食品、保健品、药品，被誉为“营养、保健、疗效”三位一体的二十一世纪健康新糖源.1、作为益生素即双歧杆菌促生素。不仅可以使产品附加上低聚果糖的功能，而且可以克服原产品的某些缺陷，使产品完美。如在非发酵乳制品（原乳、奶粉等）中添加低聚果糖，可以解决中老年人和儿童在补充营养时易上火和便秘等问题；在发酵乳制品中增加低聚果糖，可以为产品中的活菌提供营养源，增强活菌作用，延长保质期；在谷物产品等添加低聚果糖，可以得高产品品质并延长产品货架期。2、作为膳食纤维素，可以有效地降低血清胆固醇和血脂，对因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等有一系列心血管疾病有较好的改善作用。如在降血压和调节血脂的食品、保健品中添加低聚果糖，不仅可以提高产品的功效，而且还可以改善产品的口感，提高产品的档次。3、作为活化因子即钙、镁、铁等矿物质和微量元素的活化因子，可以达到促进矿物质和微量元素吸收的效果，如在补钙、铁、锌等食品、保健品中添加低聚果糖，可以提向产品的功效。4、作为营养素，可以促进体内自然合成B类复合维生素，具有支持脑、神经系统、消化及能量生成的作用。如在提高人体免疫力的滋补食品中添加低聚果糖，不仅可以增强产品的功效，而且可以降低产品的火气。5、作为独特的低糖、低热值、难消化的甜味剂，添加于食品中，不仅可以改善产品的口味，降低食品的热值，而且可以延长产品的货架期。如在减肥食品中添加低聚果糖，可以极大降低产品热值；在低糖食品中低聚果糖，较难引起血糖升高；在酒类产品中添加低聚果糖，可以防止酒中内溶物沉淀，改善澄明度，提高酒的风味，使酒的口感更醇厚、更清爽；在果味饮料和茶饮料中添加低聚果糖，可以使产品口味更细腻柔和、更清爽。6、作为美容因子添加于美容食品、护肤品中，可以增强产品美容、护肤作用。7、其它应用，如在焙烧食品中增加低聚果糖，可以增进产品的色泽，改进脆性，有利于膨化。市场看好.当前，利用低聚果糖开发的各类食品在市场深受消费者的欢迎和青睐。据相关资料介绍目前在市场上应用低聚果糖的企业和产品主要有：广州合生元生物制品有限公司（合生元儿童益生菌冲剂）,上海交大昂立股份有限公司（昂立康润通）,山西春城乳业有限公司（春城女士酸奶）,荷兰纽迪希亚公司（国外）（为中国宝宝全阶段设计的婴幼儿奶粉）,山西杏花村酒厂（利用低聚果糖生产的竹叶青）,珠海丽拓发展公司（开发的通丽爽低聚果糖）,河北三鹿集团（双歧因子牛奶）,北京三元食品公司（无糖型酸奶）,上海光明乳业（中老年奶粉）,黑龙江龙丹乳业科技股份公司（龙丹祝长婴幼儿奶粉）,美国智恩康国际集团有限公司（国外）（智恩康婴儿奶粉）低聚果糖具有超强增殖人体双歧杆菌的作用,是人体有益的营养物质,对于调节机体平衡，恢复胃肠道功能，促进新陈代谢，预防各种疾病.维护人体健康有着极为重要的作用,是二十一世纪人类健康最具有代表性的典型食品。随着低聚果糖这类新型功能性食品的出现，将会有力地带动医药、食品、保健等相关行业的发展，对提高人民的生活水平和促进国民经济的发展具有现实和深远的意义。 前景诱人,据相关媒体报道美国、日本近年来将功能食品称之为21世纪食品,其研究开发十分活跃。以日本为例,低聚果糖的产量已达到30000吨，市场规模超过60多亿元。我国的营养保健食品的发展业已形成或一定规模.并呈较快的发展趋势.预计今年的销售总额将超过500亿元，市场前景非常乐观。我国是胃肠道疾病菌多发国家，据统计，全国有亿人受到胃肠功能不好的困扰。自上世纪末开始，功能食品市场发展迅猛。至今全球功能食品的销售额已超过100亿美元。专家预测，未来十年内，全球功能食品的市场份额每年将以10％的速度增长，远超过其他食品和饮料年均2％的增长速度。--------上期，北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室主任金宗濂教授对影响国际功能食品产业发展的几大因素进行了深入剖析；本期，金宗濂教授将继续深层次阐述未来全球功能食品市场的发展趋势。记者：随着越来越多的消费者使用保健食品，意味着这一市场容量还很大。那么，从全球视角来看，未来功能食品的目标功能重点有哪几方面？未来几年，消费者关注的“目标功能”大体表现在如下三个方面。 以公众健康为目标的功能领域。在美国大约有50％的消费者为了健康目的而购买功能食品，有60％的人在服用含有多种维生素和矿物质的营养素补充剂。公众最为关心的健康领域有控制体重、增强免疫、抗氧化及营养素补充剂。以提高机体健康和精神状态为目标的功能领域。例如，提供能量的功能食品，其中以运动营养食品和饮料最为热门。还有提高“脑能量”的也有产品出现。以降低慢性病风险为目标的功能食品。利用功能性食品辅助药物以减轻症状，降低患病风险是未来功能性食品开发的一个主渠道。现有49％的欧洲健康食品生产厂商将降低心血管疾病风险列为产品研发的首选功能；其次，是癌症、肥胖、骨质疏松、肾脏健康及免疫等。美国大约有5500万消费者自行在市场购买一些健康食品来保持自身的健康。大约有50％的美国消费者相信可以使用一些食品以代替药品来降低患病的风险。除了使用功能食品降低心血管病、癌症、肥胖和糖尿病风险外，消费者也采购有利于降低、减轻骨质疏松，增进胃肠健康，预防龋齿，改善关节疼痛及抗过敏等方面的功能食品和其他健康食品。欧洲现有1．25亿人患有高胆固醇血症，在消费者最需要的功能食品调查中，降胆固醇的产品在法国排第2位，美国为第5位。此外，肥胖病在全球迅速增加，全球减肥产品及各项服务的收入达77亿美元。几乎1／3西欧人超重，1／10人肥胖。我国肥胖人群特别是儿童的肥胖率增长也很快，至2000年，约8％的儿童患有不同程度的肥胖。所以降低疾病风险的功能食品有着广阔的市场。记者：持续性消费是功能食品的一个吸引力，在未来市场开拓方面，还有哪些人群的消费空间值得投资？--------金宗濂：纵观国内外相关报道，有下列几个领域的功能食品市场值得关注。首先是儿童市场，这是一个特殊的消费人群。在美国有0．72亿儿童，其中27万19岁以下的青少年及儿童血脂偏高；200万16岁以下儿童高血压，第11～12年级有1／4的儿童超重；有60％的儿童白天上课感到疲乏；15％儿童上课因能量不足而打瞌睡。但也有5％～10％的儿童患有活跃的多动症状。由此，精明的美国食品厂商推出了一系列适合儿童食用的功能性食品，譬如根据约80％儿童没有得到推荐数量的维生素和矿物质，他们推出了一系列儿童强化食品如方便早餐及含有6种活菌的有机奶酪。另外，能量强化食品也颇受欢迎。据调查，美国有37％的高中生喜爱能量饮料；36％的学生饮用咖啡饮料；24％的学生饮用茶饮料。除了强调早餐重要性外，有关维生素A，维生素C及β－胡萝卜素等产品受到青少年及儿童喜爱，具有提高智力的DHA、EPA产品也受到一定的欢迎。除了儿童市场外，以提高生活质量为目标的成人市场也不可忽视。随着人们期望寿命延长，工作节奏加快及生活水平提高等因素，消费者特别是中老年人日益重视提高自身的生活质量。譬如提供能量的产品，减肥产品，提高视力及增强免疫的功能食品都受到消费者的关注。统计资料表明，在美国，75％的成年人关注能量和疲劳，3500万成年人有能量缺乏症状；每3个购买者中有1个表示，他们的家庭中有1人正在努力改善和消除能量缺乏和疲劳情况；有5100万人经常参与运动。2001年，美国运动营养食品销售额达25亿美元，提供能量饮料的销售额为5亿美元。近年，在美国有29％男性和36％女性关心精神应激，脑能量产品也在市场出现。其次是减肥产品，美国有将近1．05亿20岁以上成年人超重，4250万人肥胖，有将近50％的购物者承认他们的家庭有一人在试图控制体重，全美有6200万人在控制体重，有580万的消费人群在试图减肥。因而减肥功能食品包括低热量食品在美国极为畅销。另外，增强免疫功能的食品符合3／4美国人的需要。美国每年有1．08亿流感病例，因而提高免疫的功能产品和草药为人们首选，特别是利用益生菌和益生元的产品受到普遍关注。提高视力是功能食品领域中一个新的健康功能。美国有90％的成人希望保持健康视力，有28％的家庭中有一个成员在积极改善和治疗视力。美国超过6000万人近视，1400万人黄斑功能减退。由于近年来科学发现叶黄素，花青素和类胡萝卜素在改善视力方面有重要作用，以叶黄素为主要原料的产品已陆续在欧美上市。记者：国外消费者现有观念：“不会为了健康而放弃口味”。功能食品在市场开发中，是否也将尝试将功能食品延伸至一些新领域？--------功能性的休闲食品是未来功能食品发展的一个方向。长期以来，功能食品的生产厂商认为功能食品与休闲食品之间没有什么联系。几年来，美国的功能食品生产厂商逐渐认识到，美国人并不想为了健康而放弃他们喜爱的休闲食品。一些厂商开始将功能性食品引入到休闲食品的领域。目前，不仅开发出功能性糖果（在糖果中强化VA，VC，VE和钙），加钙口香糖也出现在美国糖果市场。全世界功能性糖果的销售额40亿美元占糖果市场的1／6。目前，一些生产厂商还在研制具有增强免疫和清咽润喉的功能性糖果。其次，功能性茶饮料也已成为欧美主流茶产品之一，不少厂商在开发功能性茶市场取得成功。
化学是以实验为基础的学科,重视实验教学,挖掘实验全面的教育教学功能,在新课改的背景下愈显重要。下面是我为大家整理的化学实验毕业论文，供大家参考。
摘要:无机及分析化学实验作为生物专业大学阶段开设的第一门必修实验课，对他们后续理论课程和实验课程的学习有非常大的导向作用。笔者结合自己多年无机及分析化学实验的教学经验，针对当前无机及分析化学实验的教学现状，在培养良好的科学实验素养、与专业方向的衔接以及建立科学全面的成绩评定方面进行了探讨。
关键词:无机及分析化学;生物专业;实验教学
生物技术革命被认为是第六次科技革命的核心内容。现代生物学是在分子水平上建立的生物学，而化学是研究分子的科学，大化学革命是生命科学革命的重要基础[1]。因此，对于生物科学等近化学专业的学生而言，学习无机及分析化学对于他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。国内外农学、生物、环境等一些近化学专业都陆续开设了这门课程，无机及分析化学实验是与之相对应的实验课程，是生命科学系学生进入大学学习的第一门实验课[2]。由于这些基础课程大部分是由化学学院讲授这门课程，所以在课时、实验内容和衔接方面存在诸多改进的空间。具体表现在以下几个方面:首先，学时少，目前只有24个学时实验，同类院校最少也是32学时，这样短的实验安排并不利于实验教学的开展;考核方法有待探讨;针对性不强，目前无法做到实验操作与生物科学专业学习的对接[3]。针对这些问题，有必要对这门实验课程的教学方法和教学效果进一步探讨，笔者结合自己多年的讲授经验，主要在以下方面作了探索。
1注重培养良好的科学实验素养
任何一门化学实验课的开设目的不仅仅是让学生掌握实验技术本身，更关键的是学生在一次次的实验中逐渐养成严谨的实验态度和素养。这些非智力性的科学实验思维对于学生在将来的职业生涯中树立严谨的工作作风和实事求是的科学态度也大有裨益[4]。但大一新生刚刚告别中学学习阶段，"重理论轻实验"的思想根深蒂固，笔者为新生讲授无机及分析化学实验过程中，发现很多同学以"应付"的态度对待实验课:预习报告按部就班的抄袭实验教材，实验过程中追求实验速度不注重实验细节，实验报告数据涂改和杂乱等现象比较普遍。因此，从一开始就应该端正他们的实验态度、培养严谨求实的科学实验素养，这对于大一新生后续课程的学习尤为关键。在学期开始前，开设的每个实验项目以书面形式传达到每个实验小组，上课前，每位学生要按照要求写好预习报告，实验原始数据要记录在实验报告上，实验完成后老师签字确认后才能离开。有些实验根据教材上的内容操作得不到预期的结果，其关键在于实验细节的操作需要注意，这时候就需要教师要亲自示范学生容易出现的错误操作，讲解操作的要点和注意事项。有个别实验的操作在实验教材上没有明确说明，而对实验成败非常关键的地方，我们在化学实验的教育理念中，更注重从细节处入手。如预习报告，数据处理时要养成正确的“有效数字”概念;在化学试验中，不但要有正确的分析方法和准确的实验操作，对分析结果进行正确的记录和处理对于学生养成严谨的科学态度也是非常关键的。
2整合实验内容，注重与专业方向有所衔接
目前我校针对生命科学系学生开设的无机及分析化学实验主要沿袭了无机化学实验和分析化学实验的内容，目的是使近化学类专业学生熟悉化学实验的基本知识，掌握化学实验的基本操作技能。但化学实验内容与生物专业的衔接还显得欠缺，学生的学习兴趣不浓，导致填鸭式实验课，整个实验课程结束了，前面的实验内容也就忘得差不多了。在教学过程中，有些学生会问"这些实验的目的是什么?"，"这些实验能够解决什么生物问题?"。其中一个原因是开设的实验课原先是针对化学专业学生所开设的，并没有很好地考虑专业衔接和融合。笔者认为加大化学实验项目与生物专业融合的方法是开设一些化学实验在生物学科中的应用性的实验项目。如根据课时和教学计划可以选择性开设葡萄糖含量的测定(碘量法)，土壤中腐殖质含量的测定(重铬酸钾法)，生理盐水中氯化钠含量的测定(银量法)，禾本植物叶子中叶绿素含量的测定(分光光度法)，缓冲溶液的配置等这些既有化学应用又有生物因素的实验项目。
3建立科学全面的成绩评定
为了真实客观地反映学生的实验水平，建立具体可行的成绩评定规则对于激发学生的学习积极性有很大帮助。实验课的成绩评定既要关注对基础实验知识的掌握，更要考虑体现出对于日常实验过程的重视。所以，实验课的成绩评定有两个方面的加权:所学实验基础知识笔试占40%，平时实验过程的成绩占60%。平时实验过程的成绩包括实验报告评分、实验操作、实验态度等因素。为了让学生养成独立思考的能力，实验报告中讨论部分更加看重学生通过实验课的心得和感受总结实验过程，如果只是参考学习资料的答案而没有结合自身实验去写讨论部分将影响实验报告最终成绩。另外，特别注重平时的实验过程也是非常必要的，记录实验数据时要求真实;实验完成以后老师要检查学生的实验数据并签字后才能离开实验室。通过这些具体措施，学生撰写实验报告的态度有很大程度改观，取得了良好的教学效果。总之，无机及分析化学实验是新生的第一门实验课，能否学好这门课程对后续课程有示范作用。通过端正学生实验态度，整合实验内容以及建立激励性考核办法可以促进实验教学改革的深入和达到推进素质教育改革目标。
参考文献
[1]徐光宪.大化学与技术革命是第六次科技革命最主要的核心内容[J].科技导报.2013，31(25)，3.
[2]谢建平，陈春华，谢东坡，等.化学生物农学类院系化学实验课程教学改革与管理探讨[J].安徽农业科学，2011，39(15):9444-9445.
[3]王丽红，朱团.无机及分析化学实验教学改革的研究[J].科技创新导报，2012(15):158.
[4]陈东莲，黄润均，袁爱群.分析化学实验教学中非智力因素的培养[J].教育与职业，2012(2):92-93.
摘要：针对无机化学实验课程教学中存在的问题，为适应21世纪科技发展对人才素质的要求，以开放式实验教学的模式代替传统式实验教学的模式。以学生为主导地位，让学生进行开放式实验，使学生由被动学习转为主动学习,从而提高学生综合素质和实际操作能力。
关键词：开放式无机化学实验教学改革
化学是以实验为基础的科学，而实验教学又是化学理论教学的重要组成部分，要学好化学就必须做好实验教学。化学的四大分支学科之一的无机化学是以无机化学实验为基础的一门学科。无机化学实验是长江师范学院化学化工学院和生命科学与技术学院各专业跨入大学校园后所接触的第一门基础实验课程，是老师与学生在教学科研相结合所要经历的一个阶段。无机化学实验具有独特性：一是所用仪器设备、药品种类等都很多;二是需要学生掌握的基本操作虽然简单但是多样化;三是实验现象复杂。为了提高学生的综合能力，让学生有机会多练习实验操作，必须对以往传统的实验教学模式进行改革，让实验由封闭式转向开放式，让学生开展多开放性、设计性实验，以达到培养高素质人才来适应社会发展的需要。
1传统实验教学模式
无机化学实验经过多年的教学实践改革后，形成了一套比较成熟的传统实验教学模式。正是这种传统的实验教学模式使得实验教学存在很多难以解决的教学问题，比如在实验教学过程中，教学形式是单一的讲解式，而且所讲内容也是沿用了好多年的陈旧内容;教学课件使用多年，没有一点创新;学生也只是按老师的要求照方抓药，没有一点学习热情，也没有学习主动性，更谈不上在做实验的过程中有创造性思维了;实验中能力培养差;实验设备利用不合理;培养出来的学生根本不能达到当今社会对人才需要的要求。随着社会的发展需要，高综合素质人才需要越来越多，那么，还按传统的实验教学模式是培养不出当今社会所需的高素质人才的。所以，为了能够满足当今社会人才的需要，就必须打破传统的实验教学模式，改变这种扼杀学生创新思维能力培养的教学模式，尽快实现改革创新，以便能更好地给学生以发展空间。
2开放式的教学模式
为了培养高素质、高能力的创新型人才，本课题组对化学化工学院2012级、2013级、2014级一年级学生的无机化学实验课程的教学模式进行了改革。主要从实验内容、实验时间、组织方式、教学评价等方面进行开放。
实验内容的开放
传统的实验教学内容都是由老师指定的单一的基础类实验，这样就不利于学生的个性化发展。实行教学改革后，开放式实验教学内容发生很大的变化。老师将根据新的课程目标提出多个实验模块，包括基础类、验证类、综合类、设计类、自主类等等。基础类和验证类实验是每位学生必须做且必须掌握的实验项目，主要是对学生进行基本能力的训练，为综合类、设计类、自主类奠定基础的。综合类和设计类包括必选和任选实验，必选实验是在教师提出的必选实验项目中，学生自己选择若干个实验，自己设计实验方案并完成实验;任选实验模块是由教师提出一些解决实际问题的综合实验，教师只是提出问题而不提供具体的解决方案，学生在综合运用所学知识的基础上，根据实验室的实验资源拟定切实可行的解决方案并独立完成实验，从而激发学生的学习热情，发展创新思维。自主类实验是由学生根据自己的情况，自己选题，自己拟定实验方案，自主完成的实验，很具有个性化发展。
实验时间的开放
时间上的开放分为定时开放和预约性开放：定时开放是指学生在工作时间进入实验室做实验;预约性开放是指周末和寒暑假时学生采用集体预约和个人预约相结合的方式进入实验室做实验。
教学组织的开放
开放式实验教学成功与否，关键在于指导教师的组织。具体方案是：首先给学生分成若干小组，每组选派一名组长，组长负责管理本小组成员并分配任务。各小组查阅大量文献后提出问题，接着同小组讨论问题，最后自拟题目提出实验设计方案并交由老师审核。老师审核如果实验方案没新意就不能通过，学生将重新立定方案;如果有新意，审核通过，学生再与老师预约实验时间并完成实验，提交实验报告。整个组织实验过程都由学生自己完成，学生占主导地位，老师只起到引导作用。但是有一点是老师必须及时了解和掌握学生实验的整体情况，保证师生之间的信息反馈。
教学评价的开放
开放式实验教学，考试形式应该多种多样。实验成绩的评定不再是单一的平时实验报告的成绩总评，而是平时成绩和每次项目考核相结合。具体的评价方式是：学期课程总成绩=平时成绩(20%)+项目考核总成绩(80%)。平时成绩按统一标准从实验态度、出勤情况、预习等方面进行评定。每次项目考核成绩由实际操作、数据记录、回答问题、实验结果、完成书面报告等方面评定。每次项目操作过程中及操作完毕后，老师根据学生实验操作情况、回答老师提出的有关实验内容的问题情况和实验结果成功与否即时给出每次项目操作成绩。书面报告成绩给出以实验报告为依据。所占分值为：每次项目考核成绩=项目操作成绩(60%)+书面报告(40%)。项目考核总成绩等于多次项目考核成绩的平均值。
3结语
通过对2012级,2013级,2014级连续三年的各专业的无机化学实验教学模式进行改革，在无机化学实验教学上取得了很好的效果。整个教学在教学主体、教学内容、教学方法和教学目的等方面都发生了翻天覆地的变化。整个改革过程学生是最大的收益者，学生成为了教学的主体，不再是机械式的操作者，这样就使得学生的协作能力、设计能力、创新能力以及团队合作精神等综合素质都有很大程度的提高。这一教学模式的改革，很好的培养了大一学生的独立思考的能力，使得学生在从高中到大学阶段的过渡期发生了一个质的飞越，让学生明白了学习不是被动而是主动的，同时也很好的发展了学生的个性，为学生的以后学习阶段打下了良好的基础。
参考文献：
[1]史锐,成冰.浅谈无机化学实验教学改革与实践[J].辽宁中医药大学学报,2007,9(4):206.
[2]曹高娟,蒋文静.农林院校《实验化学》教学改革初步建议[J].教育改革,2011,9(24).
[3]赵新华主编.无机化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2014.
这是要花钱的
（第一篇文章）水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用杨海军辛修峰黄婧聚葡萄糖属于水溶性的膳食纤维，是一种低热量、无糖、低血糖指数的特殊碳水化合物，还具有益生元的特点。它是由天然存在的葡萄糖、和少量山梨醇、柠檬酸经高温熔融缩聚而成，是随机交联的葡萄糖组成的多糖。聚葡萄糖作为一种作用和性能最好的膳食纤维之一，近年来得到快速发展，在50多个国家被批准使用，它可用于各种食品的纤维强化，取代食品中的糖和脂肪，改善食品的质构和口感。因此在众多食品、饮料、保健食品中得到越来越广泛的应用。1 膳食纤维及聚葡萄糖的社会背景1．1膳食纤维的社会背景膳食纤维是一种新型的食品配料，也是人体不可缺少的第七营养素和活性成分。自20世纪60年代Trowoll首次列出现代“文明病”的特征，并提出膳食纤维在对抗“文明病”方面的重要作用以来，膳食纤维的研究和开发便迅即受到世界各国的高度重视，营养学界、临床医学界和食品科学界相继投人很大的精力进行研究，在全球范围内掀起了研究膳食纤维的热潮。目前，各国政府几乎都把营养问题纳入国民经济发展计划之中，膳食纤维正被越来越多地利用和普遍重视。我国对膳食纤维的研究起步较晚，但发展迅速。1993年2月9日，国务院颁发的“90年代中国食物结构改革与发展纲要”中指出：由于膳食不平衡或营养过剩而造成的文明病已在我国登陆，肥胖、高血压、糖尿病、心血管疾病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。同时，国家计委“八五”攻关计划首次对“高品质膳食纤维的研究”立项资助，极大地推动了膳食纤维在我国的发展。在我国膳食纤维的缺乏是一个普遍性的问题，从城市到农村，从老年人到儿童，都存在不同程度的缺乏。中国营养学会在2000年调查显示，我国成人平均每人每日摄人的膳食纤维为13-3g，其中最低11．5g，中等为13．2g，最高14．5g；上海地区为9．1g，天津为l2．7g，广东为8．6g。可见，膳食纤维的发展存在着巨大的市场空间。1．2 聚葡萄糖的历史背景聚葡萄糖由美国Pfizer中心实验室的H_H．Rennhard博士于1965年发明。80年代末，美国食品与药品监督管理局(FDA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(wHo)均批准聚葡萄糖(水溶性膳食纤维)为安全的食品添加剂，列人美国食品化学品法典(FCC)。随后日本、韩国、马来西亚、新加坡、中国等多个国家批准使用聚葡萄糖，其中日本厚生省将聚葡萄糖定为食品。目前世界上超过57个国家批准聚葡萄糖应用于食品中，其中56个国家允许其使用1Kal／g的能量标签，聚葡萄糖在以下国家被承认为膳食纤维：阿根廷、澳大利亚、奥地利、比利时、巴西、文莱、捷克、芬兰、法国、印尼、意大利、日本、马来西亚、墨西哥、新西兰、挪威、中国、菲律宾、波兰、俄罗斯、新加坡、南韩、台湾、泰国、英国、美国、越南，以及中国台湾且在不断获得越来越多的国家认可。2007年8月21日美国FDA在联邦纪事上将2003年CODEX食品化学物(FCC)第5修订版关于聚葡萄糖的规范作为质量标准参考，并进一步扩大了聚葡萄糖的使用范围。2 膳食纤维及聚葡萄糖的市场状况2．1 发达国家的应用情况膳食纤维在全球有近40年的研究和发展历史。在国外的应用主要是食品领域，作为一种常量元素添加到各种食品中去，使人们能够非常方便地在不同食物中自然摄取膳食纤维，在欧美等发达国家的超市和便利店中甚至有专门的膳食纤维产品专柜，各类添加膳食纤维而包、饮料、饼干、乳制品等琳琅满目。国外研究应用的膳食纤维主要有六大类：谷物 豆类、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种，其中实际应川于牛产 有10余种，在市场上比较畅销的有聚葡萄糖、大豆膳食纤维、燕麦膳食纤维等6种。。Mintel公司的GNPD数据库资料显示，2006年约有0．9％的全球新 市的食品声称含有纤维，其中1．6％的焙烤食品、1-4％的乳制品和0．6％的饮料含有纤维。以前，食品中主要用不溶性膳食纤维进行强化，水溶性膳食纤维的应用诞生后，这个情况很快扭转。以丹尼斯克的利体素(聚葡萄糖)为例，1981年经FDA批准后它最先问世于美国等发达国家市场，用作低热量填充剂。上世纪90年代初，国际市场上就有各种大品牌的低热量食品添加了利体素，例如日本LOTFE公司的ZERO系列低热量巧克力、营养棒等。H本的大琢制药(Otsuka)1988年推出了Fibe—MINI纤维饮料，每瓶含有7g聚葡萄糖，并于1997年获得FOSHU认证，目前该产品依然畅销。F】本的三得利公司(Suntory)于1993年开发了利体素的新应用，用它和一种低聚糖成功开发“Bikkle”酸乳饮料，创下了销售2亿瓶的记录。日本的Yakult专注于益生菌乳饮料，旗下有添加了利体素的Joie益生菌奶，还有含低聚半乳糖和利体素的调节肠道菌群的功能性饮料等。最近日本市场上含利体素的新产品，还有明治乳业的酸奶和加钙乳饮料、明治制果的特浓奶片、Calpis的乳酸菌饮料、Suntory的DAKARA等渗运动饮料等。目前，Otsuka、Lotte和Yakult依然是日本最著名的强化纤维饮料和低热量食品生产商。2．2 膳食纤维在我国的应用情况膳食纤维的真正市场是普通食品，但纵观我国各类膳食纤维产品，主要以保健品居多，而食品所占份额过少。据调查，仅保健品就占80多种，这与发达国家不仅存在量的差距，而且在市场格局上存在严重的不均衡，同时也与膳食纤维的普及和应用是不相适应的。由于膳食纤维知识普及不够到位，整个市场容量仍停留在一个较小的水平上。总之，膳食纤维在我国的发展还处于起步阶段，从行业法规上看，行业标准以及质量标准还不健伞，目前多数企业只有沿用国际标准执行；从供应 业来看，专业生产膳食纤维的企业还很少，国内应用企业及膳食纤维产品也少之又少；从产品质量来看，发展参差不齐，多数企业在膳食纤维的口感、含量、色泽等指标上还存在很大问题。因此，多数食品企业仍处于尝试阶段，并未掀起膳食纤维的应用热潮。聚葡萄糖作为一种高品质的良好的水溶性膳食纤维，21世纪初在保龄宝生物股份有限公司实现工业化生产。在国外，聚葡萄糖作为一种大众化的食品配料，被广泛的应用于各种食品中，目前在我国也得到广泛的认可。2-3 水溶性膳食纤维聚葡萄糖的发展趋势聚葡萄糖对人体的特殊疗效作用日渐明显，其特殊营养功能受到医学及食品界的广泛关注，开发和利用聚葡萄糖的研究不断深入，对聚葡萄糖用途进一步的拓展，它的各种独特理化性质、生理功能的种种优点将得到世人的不断认可，而且聚葡萄糖新产品也将拥有更广阔的消费市场，以聚葡萄糖作为功能性食品的原料的需求量将会大大增加。纤维食品有“生命绿洲”之称，近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10％速度增长。在欧美市场，将聚葡萄糖加入食品中已经流行了许多年，在日本、台湾、韩国加入聚葡萄糖的食品销量不断增加。在中国，已有一些饮品中添加了聚葡萄糖，如娃哈哈的乳饮料思慕C等。在不久的将来，含有聚葡萄糖这种水溶性膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。21世纪食品的发展主题是健康+美味。消费者对食品的要求在可口的基础上更加注重食品的功能与健康，同时消费者也不可能会单纯因为健康的需求而牺牲口味。而聚葡萄糖作为一种高品质的膳食纤维具有如下优点：良好的口感、更低的热量、广泛的应用范围、更多的生理功效、合理的价格。这些优点使得各种食品不会因为聚葡萄糖的添加而影响其口感，且不至于因为添加膳食纤维而过多地提高食品的成本，让食品企业容易接受，从而使聚葡萄糖在中国具有良好的发展前景。3 聚葡萄糖在食品中的应用3．1饮料行业聚葡萄糖是强化纤维饮料的理想纤维来源，它具有的水溶性好，低pH值及加热条件下的稳定性高，在货架期内稳定，纤维无损失等的优良特性，使其能广泛应用于饮料产品，包括固体饮料，无不良口味、色泽和透明度均良好，并可增强无糖或低糖饮料的口感。3．2 乳制品聚葡萄糖在低pH值下稳定，用于酸奶，能提供清爽口感和纤维强化；用于乳饮料中，能直接强化纤维。用在低脂无脂产品中能防止析水，赋予良好的质构和奶油口感。3．3 焙烤食品可用于生产高纤维的面包、蛋糕和饼干等焙烤食品，强化焙烤食品的纤维概念。聚葡萄糖十分耐热，作为蔗糖和油脂的替代品，能延缓淀粉老化，保持水分，提供良好的质构和口感，特别适于加工低糖、低脂的焙烤食品。3．4 保健品或药品因聚葡萄糖具有较低的热量值(1Kal／g)，可用于生产低能量，瘦身、减肥的保健食品或功能性饮料，针对爱美人士或年轻女性。3．5 糖果无糖糖果的良好配料，耐受性好。高水溶性和高黏度，保证硬糖和橡皮糖的良好咀嚼性；能防止结晶，特别是使用糖醇的糖果；非致龋性，适用于健齿糖果。添加聚葡萄糖的蔗糖糖果，起到强化纤维／益生元／降低蔗糖的作用，也可降低热量或降低总血糖生成值。3．6 其他应用还可用于巧克力、冰淇淋／冷冻甜点、果酱和果陷、肉制品等食品中，具有改善食品质构，起到营养强化的功能。（第二篇文章）水溶性膳食纤维——聚葡萄糖袁卫涛 高传林 杨海军现代食品工业既要满足人们的食欲． 义要兼顾人们的健康．而功能性食品的开发正~f-Jtlgi应了时代的要求 作为健康因子．水溶性膳食纤维聚葡萄精逐渐成为食品阡发者的新宠1．聚葡萄糖简介聚葡萄槠(俗名水溶悱膳食纤维)． 为内色或乳黄色颗粒 体． 易溶于水， 是在柠檬酸、I“梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成的多聚体， 其化学式为葡萄糖无舰则键合的缩埭物，但以1．6一精苻键结合为主 平均分于馈大于3 2(x】， 平均聚合艘大下20．的用量， 可以促进面团发酵速度．．但是， 酵母用量过大时， 面闭中可用来提供的营_养不足． 则酵母的生长受到抑制． 会影响而团的酮发．从而影响到苏打饼干的疏松感(2) 小苏打用量小苏打是制作苏打饼干的一种重要原料，它在焙烘过程中受热分解．可产生大量的二氧化碳．从而使饼坯体积膨胀增大．．小苏打的分解温度为60℃ ～150 如果小苏打加入量过多． 会使饼干的碱性增强．影I晌口味．同时碱也会呵面粉中的色累反应．使饼干内部色泽变黄(3)烘烤温度烘烤苏打饼干时．筇1阶段应当使烤炉的底火Hl盛．面火温度则应 相应低蝗．这样町以使开始阶段的饼坯袭 尽可能保持柔软．防止其迅速彤成硬壳．有利于饼坯体积的胀发和二氧化碳 C体的敞逸．．加强底火．热凰迅速传导到中心层． 促使饼坯内冈发酵产生的二氧化碳急剧膨胀，在短时lⅦ 匈将饼坯胀发起来 ，如粜烤炉温度过低． 即使发酵良好的饼坯亦将变成僵片； 而在合理的烘烤处理F． 尽衍发酵并不太理想的面团也-Ⅱ得到较好的产品在烘烤的中间阶段．虽然水分在继续蒸发．但重要的是将胀发到最大限度的体积嗣定下米，获得优良的焙烤弹性 闻此，此时要求表 火势渐增而底面火势渐减 此阶段温度如不够岛．会使表面不能凝固定形．胀发起来的饼坯重新塌陷而使饼干密度增大。制品最终将不够酥松 最后阶段， 即饼干J二色阶段的炉温通常低于前面备阶段，以防止饼干色泽过深。(4)食盐用量食盐对耐筋有增强其弹性和坚韧性的特点．能使fli『团扰胀力提高，增强面闭的保气性； 食盐同时 是面粉巾淀粉阿雉的活化剂．能增加淀粉的转化率．以供给酵母觅足的糖分； 食盐还是调节口眯的主料．能满足口味的需求。食盐最显著的特点就是具有抑制杂菌的作用．．虽然酵母的耐盐力比其他痫原菌强得多，但过lIi；的食盐含量同样会扣I制奠活性，使发酵作用减弱 为此，通常将眄己方中用盐总量的30％ 在第2次捌粉时加入， 余70％ 的食盐刚在油酥巾拌人． 以防用睛过多对酵母产生影响。2．聚葡萄糖的功能(1) 调节血脂水溶性膳食纤维可在小肠内造成一层膜。并缠裹部分食物脂肪，能有效限制消化道内脂肪的吸收，促进类脂化合物的排泄，增加饱腹感，减少进食量，从而达到调节血脂，减少脂肪堆积， 预防肥胖等功效。(2) 降低胆固醇聚葡萄糖进入肠道后被肠道微生物降解的产物可抑制胆固醇的合成，并能吸附胆同醇的代谢产物胆汁酸并排出体外。从而降低人体内胆固醇含量。阻碍对胆固醇的吸收，预防胆结石的形成。(3) 调节血糖值聚葡萄糖能改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，抑制胰岛素的分泌， 阻碍对糖的吸收，从而达到降低血糖水平的日的，预防糖尿病。(4) 整肠作用 聚葡萄糖能促进人体肠胃蠕动， 消除便秘，预防痔疮；能促进肠道中有益微生物的生长， 降低十二指肠中pH值， 创造微酸环境以刺激有益微生物如双歧杆菌及其他乳酸菌的生长。同时减低有害细菌的繁殖，提高机体免疫能力。减少肠道与有毒物质接触的机会，抑制有害物质的吸收并促进排泄。达到排毒养颜的作用； 预防痔疮和结肠癌；改善体质。(5) 助控作用 可溶性纤维有助于预防过量的食物摄入和脂肪堆积。(6)减肥作用一方面膳食纤维可以减少进食量， 并从人体内带走多余的脂肪和能量。另一方面可溶性膳食纤维还可在胃肠壁上形成薄膜，阻止葡萄糖的吸收， 阻碍营养素转化成热能，从而有效地起到减肥的功效3．聚葡萄糖在食品中的应用(1)在烘培食品中的应用聚葡萄糖具有保湿性， 能通过保持水分或防止水分迁移来控制食品含水I量的不利变化，延长货架期； 还能减少糕点制作过程中面筋的形成，保持酥性结构。(2) 水果馅料聚葡萄糖常被添加到低热量、低糖水果馅料中。能防止水分从馅料中转移到面团或糕点的内部。延长货架期。(3) 乳制品 聚葡萄糖作为功能因子用于牛乳及涮昧乳、发酵乳、乳酸菌饮料和调制奶粉等乳制品中， 可以改善乳品口感，提高稳定性，不用担心会f“现与乳制品中的成分发生对人体不利的理化反应的情况。(4) 糖果聚葡萄糖的水溶性及黏性均很高，适于制造风味俱佳的无糖糖果；并且与其他原料混用。还能减少结晶。消除冷流动性并提高糖果稳定性。(5) 冷冻甜点聚葡萄糖具有冰点降低功能，用它能生产m富有奶油口感的美味冷冻甜点等。除了用于降低热量、糖分和脂肪的产品中外。还能向低脂冷冻甜点提供某些功能特性如控制水分、提供清新圆滑的口感及改进组织结构等。(6) 饮料南于聚葡萄糖溶解度大， 溶液清澈透明，在低pH 值的条件下稳定， 可随意用以增加饮料的固形物。改善及丰富口感，作为功能性膳食纤维来源可以广泛应用于各种功能性饮料中。（备注：文章是从国内期刊中能找到此类内容的精华，如果满意，加分后留下邮箱，将原始PDF文档发给你，可以纠正个别的乱码）
现在人类对于葡萄糖注射的需求量非常的大..虽然在医院里这是很普通且常规的东西但是现在的这个的供给对于未来的一个发展也是更庞大..的..只为越来越多的需求而且在质量和比例浓纯的配伍也会要求越来越高..只是说现在的葡萄糖注射液可以说是被几个大型的公司垄断...因为信誉质量有所保证..但是在于包装和品质上还是会有所不足..再者就是对于医生和患者来说已经不光光是作用与稀释药物上..有的完全是作为平衡液单独补充..有的也可以作为过敏人事消毒的作用等等一些小细节作用会不一样.可以在这个上面..发展出很多不同的规格.还有对于它的无菌程度和包装方便程度等等.就基本可以往这些方面来思考...前景肯定是满不错的..
葡萄糖有一个醛基，易被氧化成葡萄糖酸。所以如果未被氧化，在极少量氢氧化钠作用下酚酞应显粉红色。如果中存在一定含量的葡萄糖酸，那么足以中和掉这极少量的氢氧化钠，甚至让溶液呈酸性了，所以酚酞为无色。另外，使用新沸腾过的冷水的目的是出去水中溶解的氧。
葡萄糖的特殊杂质检查：1、溶液的澄清度与颜色。2、亚硫酸盐和可溶性淀粉。3、蛋白质。4、乙醇溶液的澄清度。
酸度、溶液的澄清度和颜色、氯化物、硫酸盐、乙醇溶液的澄清度、亚硫酸盐与可溶性淀粉、干燥失重、炽灼残渣、重金属、铁盐及砷盐等都是药典规定应检查的。还有就是5-羟甲基呋喃甲醛的检查！