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生物传感器的未来发展

编辑:杭州续科电器有限公司  字号:
摘要:生物传感器的未来发展
传感器发展重点

传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统最基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点,其技术水平和产品质量的提高,将为我国制造业信息化奠定基础。但市场需求决定了我们必须走战略路线。

1、以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;

2、以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发,使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平;

3、以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%,高档产品达60%以上。

传感器市场很大,但企业只有抓牢了才能更好的发展自己,让自己在这个大市场下运行的游刃有余,只有这样企业才能够出类拔萃,从小做大,从弱做强。

仪器仪表行业近几年来呈现出高速发展的态势。一份来自中国仪器仪表协会的统计数据表明,中国仪器仪表行业产销在持续两年高位增长后继续上升,2007年上半年中国仪器仪表工业总产值1335亿元,同比增长29.1%;产品销售收入1289亿元,同比增长30.7%,均处历史高位;利润同比增幅在40%以上,资产总值同比增幅在18%左右,行业整体上处于良性发展阶段。

上半年行业发展四大特色

产品需求结构变化明显。仪器仪表领域涉及产品众多,工业自动化仪表和控制系统仍保持大于全行业增幅的高增长,产销增长34%,反映出我国仍处能源、重化工业高速发展期,但增幅比上年的38%下降,说明火电、冶金等应用领域的结构性调整已产生影响。环境监测仪器同比增长40%,反映环境治理、节能减排对相关仪器的需求显现。光学仪器、供应用仪表、试验机、地质勘探和地震专用仪器、教学仪器等产品基本保持行业平均增幅。电工仪器仪表、测绘仪器、试验分析仪器、汽车仪表、导航、气象海洋仪器、核测量仪器、电子测量仪器、计时仪器、衡器、医疗仪器等增幅低于全行业平均值,其中部分产品需求平稳,产能过大;有些产品技术差距大,中高档产品市场被进口产品占领,结构调整问题明显。

地区位次悄然变化。京、津、沪等大城市曾是我国仪器仪表行业的发源地和集中地,条件好,长期名列前茅。随着地区产业结构的变化调整,虽基础较好但增长不快,今年上半年在10%左右,京、沪的产销规模已退居全国第五、第六位。而苏、粤、浙、鲁则后来居上,产值已经超越京、沪。江苏、广东两省外资云集,仪器仪表行业占比较大,已跃居全国省市仪器仪表业一、二位。而近年来浙江民营企业发展迅速,已形成区域产业集群。既有量大面广的产品形成规模化生产,也有高科技成果产业化典范,已位居全国第三。

仪器仪表突破重大工程出口增长快,进口增幅小。上半年我国仪器仪表行业出口增幅36.4%,工业自动化仪表系统,电子测量仪器、试验机、实验分析仪器、医疗仪器等出口增幅均在40%以上,以往出口量不大的工业自动化仪表、电子测量仪器等增幅分别高达76.9%和104.5%,有些产品如压力/差压变送器、半导体元件测试和通讯仪器、精密天平、分光光度计、X射线检查仪等成倍增长。在传统出口产品中,除水表增长65.5%以外,电度表、煤气表、光学元件、望远镜、显微镜、温度计等增幅不大。进口增幅已降为7.2%。光学仪器、大部分电工仪器仪表和医疗仪器等已转为负增长。

特别令人振奋的是,分散型控制系统作为仪器仪表行业的重要产品,不断在国家重点工程中取得突破。2007年1月,北京国电智源公司自行研制的分散型控制系统在河北省龙山电厂600MW亚临界机组投运成功,并进入商业运行;2007年8月,又在辽宁庄河电厂600MW超临界机组投运成功。浙江中控拥有自主知识产权的分散型控制系统在鲁南化肥厂30万T合成氨/52万T尿素项目中竞标成功;2007年4月,又签订向中石化武汉炼油项目500万T/年四个主装置提供控制系统,上述突破将有力地打破国外公司在国家重点工程中对重要仪器仪表、控制装置和自动化系统的垄断。

下半年增速将缓慢回落

下半年仪器仪表行业总体上仍持续上半年走势,需求和产销仍处高位,但增幅将缓慢回落,预计全年产销增幅将略高于上年或基本持平。由于仪器仪表行业对宏观经济的反映较为间接、滞后,因此有些产品的增幅回落将出现在明年,在下半年总体平稳向上的发展态势中,将有以下特点:

工业自动化仪表及控制装置和环境监测分析仪器增长最快,其他仪器仪表增幅平稳的态势不会改变。在国家推行循环经济、环保减排、高效节能、“上大压小”等政策措施下,火电、冶金、建材等中型规模装置和“五小企业”等对仪器仪表需求将明显下降。工业装置的大型化、复杂化和新应用领域及其装置的需求,将使本国企业面临产品技术水平、应用适应性、准入门槛等诸多问题,外企具有相对优势,将会对市场格局产生影响。

企业利润变化正在出现两种不同的情况,一方面有些企业由于生产熟练程度提高、产品技术含量增加等原因,劳动生产率提高,利润率上升;另一方面,由于原材料价格、人力和公用事业费用上升、汇率变化等原因,不少产品成本上升,产能过大的中低档产品在本国企业之间、中高档产品在外资企业之间和外资与本国企业之间的价格竞争日益激烈,有些企业利润已出现下降迹象。

仪器仪表突破重大工程:“出口增长快,进口增幅小”的状态下半年不会改变。从延续多年的出口高增长,其基础是技术水平提高和产业发展加快。今年的另一重要因素是企业对宏观经济形势的对策及反应。三资企业和我国有竞争力的企业都在利用已有设施,加大出口力度,以应对国内经济可能出现的减速。上半年出口交货值已占工业总产值的28.6%,同比增幅高达41.3%,实际上全行业产业增幅高于上年同期主要源自出口增长,本国市场增幅基本持平。在出口中,外资委托生产上升势头明显。因进出口基数差别悬殊,进出口逆差仍将高达80亿美元左右,但今年有可能是我国改革开放以来仪器仪表进出口逆差降低的第一年。

谈到我国仪器仪表行业在重大工程中实现突破,奚家成形象地将其称为“在艰难中前行”,仪器仪表的推广和提高已提上议程。重要仪器仪表和控制系统在重大工程的应用将由点到面,突破的产品将由DCS单类向其他重要产品扩展,由单项产品向更宽的领域和更复杂的装置拓展,已取得突破产品的推广及其水平进一步提高将是下半年的工作重点。

生物传感器研究的全面展开是在20世纪80年代,20多年来发展迅速,在食品工业、环境监测、发酵工业、医学等方面得到了高度重视和广泛应用。

生物传感器四大应用领域

生物传感器正进入全面深入研究开发时期,各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。

1。食品工业

生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。

食品成分分析:在食品工业中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。

食品添加剂的分析:亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂,采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外,也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。

2。环境监测

近年来,环境污染问题日益严重,人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器,生物传感器满足了人们的要求。目前,已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。

大气环境监测:二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器,可对酸雨酸雾样品溶液进行检测。

3。发酵工业

在各种生物传感器中,微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此,在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。

微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。另外,还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。

4。医学领域

医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法,而且因为其专一、灵敏、响应快等特点,在军事医学方面,也具有广阔的应用前景。

在临床医学中,酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶,可制成微生物传感器。在军事医学中,对www。miduqi。com生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。

未来生物传感器几大特点

近年来,随着生物科学、信息科学和材料科学发展的推动,生物传感器技术飞速发展。可以预见,未来的生物传感器将具有以下特点。

功能多样化:未来的生物传感器将进一步涉及医疗保健、疾病诊断、食品检测、环境监测、发酵工业的各个领域。目前,生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器,即仿生传感器。

微型化:随着微加工技术和纳米技术的进步,生物传感器将不断地微型化,各种便携式生物传感器的出现使人们在家中进行疾病诊断,在市场上直接检测食品成为可能。

智能化与集成化:未来的生物传感器必定与计算机紧密结合,自动采集数据、处理数据,更科学、更准确地提供结果,实现采样、进样、结果一条龙,形成检测的自动化系统。同时,芯片技术将越来越多地进入传感器领域,实现检测系统的集成化、一体化。

低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命:生物传感器技术的不断进步,必然要求不断降低产品成本,提高灵敏度、稳定性和延长寿命。这些特性的改善也会加速生物传感器场化、商品化的进程。

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