1、生物傳感器定義及分類
生物傳感器,是一種對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器,是由固定化的生物敏感材料作識別元件(包括酶、抗體、抗原、微生物、細胞、組織、核酸等生物活性物質)、適當的理化換能器(如氧電極、光敏管、場效應管、壓電晶體等等)及信號放大裝置構成的分析工具或系統。生物傳感器具有接受器與轉換器的功能。
生物傳感器的不同分類方式
資料來源:智研咨詢整理
2、生物傳感器運用領域
由于生物傳感器具有眾多優點,其在食品檢測、環境監測、發酵工業生產、生物學研究、醫學研究等諸多領域都有廣泛應用。
生物傳感器運用領域
運用領域 | 介紹 |
食品檢測領域 | 生物傳感器在食品檢測領域的應用主要是對食品中有毒物質的分析檢測。近年來,食品安全日益成為人們關心的問題,利用生物傳感器的良好特異性,可對食品中的有毒、有害物質進行快速分析,并有效降低了檢測成本,提高了檢測效率,保障了食品安全。 |
環境監測領域 | 生物傳感器被廣泛應用于環境監測領域。利用生物傳感器的高效特異性,可廣泛應用于環境中多環芳經、多氯聯苯、二惡英、五氯酚等有機污染物的檢測,大氣中SO2、NO2等污染氣體的分析,污水中Pb2+、As3+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子的檢測,以及水體中的生物耗氧量、細菌含量、農藥殘余等的實時監測。 |
發酵工業生產領域 | 利用生物傳感器可對發酵過程中的微生物生長情況進行實時監測,其主要途徑為對微生物代謝產物的實時定量分析。通過生物傳感器的靈敏監測,可有效提高發酵過程的生產效率,降低生產成本及勞動強度。目前,商業化較成功的產品包括味精發酵過程中廣泛使用的乳酸-葡萄糖分析儀、谷氨酸-葡萄糖分析儀等。 |
生物學研究領域 | 生物傳感器作為生物學研究領域一種重要的研究方法,可以用來篩選一些具有特異性功能或結構的核酸和蛋白質,用于研究蛋白和核酸相互作用,以及評估有毒、有害物質對活體細胞的影響等。這可以大大提高研究效率,節約研究成本,拓寬研究思路,促進生物學的發展。同時,生物學的發展與進步又為生物傳感器的研發提供了強有力的理論支撐。 |
醫學研究領域 | 目前,生物傳感器在醫學研究領域的應用也極為廣泛,對于及時發現疾病、有效評估人體健康狀況、合理制定治療方案具有重要意義。生物傳感器已廣泛應用于病毒和細菌檢測、基因診斷、藥物篩選、疾病診斷等諸多方面。已有的成功案例包括對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等人體致病菌的檢測,對HIV病毒、乙肝病毒的檢測,對基因突變的分析,對遺傳疾病的篩查,對新藥的篩選,以及對腫瘤細胞的觀察研究等。 |
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3、行業政策環境
傳感器作為我國“強基工程”的核心關鍵部件之一,是實現工業轉型升級、提高產品質量和可靠性的重要組成部分。
行業的相關政策:
序號 | 發布時間 | 頒布機構 | 政策名稱 | 主要內容 |
1 | 2021年3月 | 國務院 | 《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》 | 綱要指出要堅持自主可控、安全高效,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化,保持制造業比重基本穩定,增強制造業競爭優勢,推動制造業高質量發展。深入實施智能制造和綠色制造工程,發展服務型制造新模式,推動制造業高端化智能化綠色化。 |
2 | 2020年5月 | 全國人大 | 《2020政府工作報告》 | 提出推動制造業升級和新興產業發展,支持制造業高質量發展。發展工業互聯網,推進智能制造,培育新興產群。 |
3 | 2020年3月 | 工信部 | 《中小企業數字化賦能專項行動方案》 | 該方案以提升中小企業應對危機能力、夯實可持續發展基礎為目標,培育推廣一批符合中小企業需求的數字化平臺、系統解決方案、產品和服務。針對中小企業典型應用場景引導有基礎、有條件的中小企業加快傳統制造裝備聯網、關鍵工序數控化等數字化改造,應用低成本、模塊化、易使用、易維護的先進智能裝備和系統,優化工藝流程與裝備技術,建設智能生產線、智能車間和智能工廠,實現精益生產、敏捷制造、精細管理和智能決策。 |
4 | 2019年8月 | 工信部 | 《工業和信息化部關于促進制造業產品和服務質量提升的實施意見》 | 鼓勵企業技術創新,開展個性化定制、柔性生產,豐富產品種類,滿足差異化消費需求開發在線檢測、過程控制、質量追溯等質量管理工具,加強質量數據分析,推動企業建立以數字化、網絡化、智能化為基礎的全過程質量管理體系。62019年8月國家發改委《產業結構調整指導目錄(2019年本)》鼓勵機器人共性技術:檢驗檢測與評定認證、智能機器人操作系統、智能機器人云服務平臺等。鼓勵智能化生產線,智能化生產成套制造裝備。 |
5 | 2019年3月 | 國務院 | 《2019政府工作報告》 | 提出推動傳統產業改造提升。圍繞推動制造業高質量發展,強化工業基礎和技術創新能力,促進先進制造業和現代服務業融合發展,加快建設制造強國。打造工業互聯網平臺,拓展“智能+”,為制造業轉型升級賦能。支持企業加快技術改造和設備更新,將固定資產加速折舊優惠政策擴大至全部制造業領域。強化質量基礎支撐,推動標準與國際先進水平對接,提升產品和服務品質,讓更多國內外用戶選擇中國制造、中國服務。 |
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4、中國生物傳感器行業發展現狀
智研咨詢發布的《2022-2028年中國生物傳感器行業發展模式分析及市場分析預測報告》數據顯示:目前,國內生物傳感器在多個領域應用發展快速,主要分布在生命科學、醫療領域、食品、環保等領域。2020年我國生物傳感器行業需求量約30176萬個,其中,試劑及檢測盒類領域需求量29008萬個 ;生物傳感器儀器類領域需求量1168萬個。
2016-2020年中國生物傳感器行業需求量情況
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2020年我國傳感器行業市場規模約92億元,下游需求領域主要分布在醫療領域,2020年醫療領域規模占比達到了79%。
2020年中國生物傳感器產業應用分布
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2020年我國試劑及檢測盒類領域生物傳感器規模為17.84億元,2015年以來規模復合增速為12.48%;2020年生物傳感器儀器類領域規模為74.16億元,2015年以來規模復合增速為13.37%。
2016-2020年我國生物傳感器細分產品市場規模
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5、行業技術環境分析
近年來,隨著生物科學、信息科學和材料科學發展的推動,生物傳感器技術飛速發展。生物傳感器具有以下特點。
生物傳感器技術特點
特點方面 | 技術介紹 |
功能多樣化 | 未來的生物傳感器將進一步涉及醫療保健、疾病診斷、食品檢測、環境監測、發酵工業的各個領域。目前, 生物傳感器研究中的重要內容之一就是研究能代替生物視覺、聽覺和觸覺等感覺器官的生物傳感器,即仿生傳感器。 |
微型化 | 隨著微加工技術和納米技術的進步,生物傳感器將不斷地微型化,各種便攜式生物傳感器的出現使人們在家中進行疾病診斷,在市場上直接檢測食品成為可能。 |
智能化與集成化 | 未來的生物傳感器必定與計算機緊密結合,自動采集數據、處理數據,更科學、更準確地提供結果,實現采樣、進樣、結果一條龍,形成檢測的自動化系統。同時, 芯片技術將越來越多地進入傳感器領域,實現檢測系統的集成化、一體化。 |
低成本、高靈敏度、高穩定性和高壽命 | 生物傳感器技術的不斷進步,必然要求不斷降低產品成本,提高靈敏度、穩定性和延長壽命。這些特性的改善也會加速生物傳感器場化、商品化的進程。 |
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6、行業未來發展預測
預計到2027年我國生物傳感器市場規模將增長至185.25億元,其中試劑及檢測盒類領域生物傳感器規模為27.66億元,生物傳感器儀器類領域規模為157.59億元。
2021-2027年我國生物傳感器細分產品市場規模預測圖
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2025-2031年中國生物傳感器行業發展模式分析及市場分析預測報告
《2025-2031年中國生物傳感器行業發展模式分析及市場分析預測報告》共十三章,包含中國生物傳感器行業競爭格局的分析,中國部分生物傳感器研究機構及涉及企業分析,2025-2031年中國生物傳感器投資前景及趨勢預測分析等內容。



