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山东工业生物传感器技术国内领先

导读: 据山东省科学院消息,山东在该领域取得了突破性研究成果,代表了我国在工业生物传感器领域的领先水平,是我国唯一实现工业生物传感器研究和产业化应用的科技平台。

  据山东省科学院消息,山东在该领域取得了突破性研究成果,代表了我国在工业生物传感器领域的领先水平,是我国唯一实现工业生物传感器研究和产业化应用的科技平台。

  山东省科学院生物研究所多年来从事工业生物传感器的研究和应用工作,是我国唯一实现生物传感器产业化应用的科研单位,先后研制出葡萄糖、还原糖、乳酸等多种生化分析传感器,建立了生物传感器在工业环境下运行的实验方法、操作规程、配套试剂及培训服务体系,产品占国内市场95%以上(其余5%为进口产品),在我国食品发酵、生物医药等科研及产业领域实现了广泛应用,突破了传统生产过程只依赖于物理和化学传感器的落后局面,打破了国外技术封锁,为我国生物工业的过程控制提供了先进的技术支撑。

  以氨基酸发酵产业为例,全国年产量300多万吨,年总产值超过400亿元;生物传感器应用于氨基酸生物反应器的系统优化、葡萄糖流加控制、产物分离提取等过程,可提高产率10-15%,年增经济效益达40亿元以上。按照整个工业生物技术产业应用情况计算,年增经济效益可达100亿元以上。

  生物传感器技术是一个非常活跃的工程技术研究领域,它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起处在生命科学和信息科学的交叉区域,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测与监控装置。有人把21世纪称为生命科学的世纪,也有人把21世纪称为信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学和信息科学集成发展起来的一门交叉学科。

  从20世纪80年代起,生物传感器在生物医学检验、疾病诊断与治疗、食品分析、环境监测、工业过程检测与控制、毒物检测及战争生化预警等领域得到广泛的应用,已成为现代分析仪器的前沿科技领域和国际市场竞争的热点。我国是生物传感技术研究大国,具有国际先进的研发团队和技术基础,在生物传感器新原理、新方法和新结构方面已取得一系列国际先进或国际领先的科研成果,但研究成果向产业转化进程还比较缓慢。据统计,自2008年以后,我国就成为国际上高水平生物传感器论文数量第一的国家,但生物传感器产业化发展远远滞后于学术研究成果的形成。2010年全球生物传感器市场销售额突破了100亿美元,预计2020年将达到225亿美元。其中临床检验占44.9%,家庭诊断20.2%,环境监测14.3%,实验室10.7%,工业过程6.6%,生化反恐3.3%。但我国目前生物传感器产品的国际市场份额不超过10%。

  据了解,山东省科学院生物研究所下一步将进一步强化与中科院及相关企业的合作,组建跨部门、跨行业、跨区域的生物传感器研发布局和协同创新体系。其重点工作包括三个方面:一是开发新的酶分子元件,增加生物传感器检测指标,实现对多种代谢产物的检测;二是将生物传感器与物理、化学传感器融合,研发多传感器分析模块,建立工业生物过程的在线检测与自动控制系统;三是生物传感器与信息技术、物联网技术结合,构建新型的智能化工业生物过程控制与运行模式。

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