日期：2022-04-29
光學(xué)傳感器已成為以個性化方式監(jiān)測健康參數(shù)的合適平臺，它們有可能徹底改變癌癥的診斷和治療方式。熒光讀數(shù)對于傳感應(yīng)用特別有用，因為在用更高能量光子激發(fā)后發(fā)出的光的強度或波長的變化可以定量地與目標(biāo)分析物的存在或不存在聯(lián)系起來。在本章中，我們介紹了基于小分子和納米顆粒的生物傳感器的原理具有光學(xué)(熒光或吸光度)讀數(shù)，并概述其在檢測體液、細(xì)胞和組織中的癌癥生物標(biāo)志物方面的應(yīng)用。強調(diào)了一些最近有希望的發(fā)展，其中傳感器使用臨床相關(guān)樣本進行了驗證。
光學(xué)傳感器一、IT安全領(lǐng)域
在生物識別行業(yè)的市場份額方面，光學(xué)傳感器仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。該技術(shù)穩(wěn)健、可靠且具有相當(dāng)?shù)某杀拘б?，因此目前是?dāng)今主要市場最終用戶的自然選擇。然而，未來指紋傳感器的主要增長市場預(yù)計是 IT 安全和手機等設(shè)備的安全。這給光學(xué)傳感器制造商帶來了一個問題，因為他們今天的產(chǎn)品比基于硅的同類產(chǎn)品大得多。在 IT 安全領(lǐng)域，光學(xué)傳感器作為外圍設(shè)備表現(xiàn)出色，例如集成鼠標(biāo)或簡單的獨立傳感器。但是，集成到筆記本電腦或手機等較小的設(shè)備中并不可行。
光學(xué)傳感器二、硬涂層
然而，在物理訪問控制等場景中，傳感器經(jīng)過驗證的耐用性是一個好處。制造商一直在努力確保他們的傳感器能夠抵抗刮擦，并且他們甚至可以獲取干燥的手指圖像(硅傳感器很難獲得這些圖像)。一些供應(yīng)商在其傳感器上使用硬涂層，而其他供應(yīng)商則在其棱鏡表面使用極硬的物質(zhì)。
光學(xué)傳感器三、生物傳感器
光學(xué)傳感器是基于光的生物傳感器，它基于分析物與生物識別元件相互作用后波長測量的變化(Gandhi 等人，2015 年)。光學(xué)生物傳感器換能器可以是干涉、熒光、發(fā)光或比色(Bohunicky & Mousa, 2011)。最近，基于光子晶體的生物傳感器正在發(fā)展成為一種使用光學(xué)傳感器的新型生物傳感器。光學(xué)生物傳感器的示例是表面增強拉曼散射 (SERS) 生物傳感器 (Dinish et al., 2012)、反射干涉光譜 (RIfS) 生物傳感器 (Rau, Hilbig, & Gauglitz, 2014), 橢偏生物傳感器 (Fei 等人，2015 年)和基于 SPR 的傳感器(Safina，2012 年)。
光學(xué)傳感器四、塑料回收
光學(xué)傳感器可用于根據(jù)顏色或透明度來分離塑料。該技術(shù)用于按顏色區(qū)分瓶子。這些計算機控制系統(tǒng)由用于從混合物中去除未成熟生豆的咖啡豆分離器開發(fā)而成，可以快速區(qū)分塑料回收料的各種色調(diào)。使用一種電荷耦合器件
(CCD)
相機快速確定每塊塑料的顏色，并允許其向下流動或用一股空氣噴射到廢品或收集堆中。例如，佐竹生產(chǎn)的設(shè)備專門用于按顏色分離塑料，但其主要業(yè)務(wù)仍來自農(nóng)業(yè)。Satake
的 ScanMaster IE 和 DE 色選機用于區(qū)分回收應(yīng)用中HDPE和PET 材料的顏色。
光學(xué)傳感器五、分離塑料
光學(xué)傳感器可用于根據(jù)顏色或透明度來分離塑料。這種技術(shù)用于按顏色區(qū)分瓶子，因為透明 PET 比彩色 PET 更有價值。這些計算機控制系統(tǒng)由用于從混合物中去除未成熟生豆的咖啡豆分離器開發(fā)而成，可以快速區(qū)分塑料回收料的各種色調(diào)。使用一種 CCD 相機可以快速確定每塊塑料的顏色，然后讓其向下流動或用一股空氣將其噴射到廢品或收集堆中。佐竹[77]例如，生產(chǎn)專門用于按顏色分離塑料的設(shè)備，但其主要業(yè)務(wù)仍來自農(nóng)業(yè)。Satake 的 ScanMaster IE、SE 和 DE 色選機用于區(qū)分回收操作中 HDPE 和 PET 材料的顏色。
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