二、工作原理

1. 生物識別元件

o 生物報警器的核心是生物識別元件，常見的包括酶、抗體、核酸適配體、細胞等。例如，酶具有高度的特異性催化活性，可與特定底物發(fā)生反應。以檢測有機磷農藥為例，膽堿酯酶會因有機磷農藥的存在而活性受到抑制，通過檢測酶活性的變化就能間接得知農藥的存在及含量。

o 核酸適配體是人工篩選出的單鏈寡核苷酸，能特異性結合各種靶標，如小分子、蛋白質等。它與靶標結合后，其構象會發(fā)生變化，從而可通過多種檢測手段進行分析。

o 細胞作為生物識別元件，能對環(huán)境中的有害物質或信號產生整體響應。比如，某些藻類細胞在受到重金屬污染時，其光合作用效率、生長速率等生理指標會發(fā)生改變，這些變化可被監(jiān)測并作為污染的指示信號。

2. 信號轉換元件

o 為了將生物識別元件的反應轉化為可檢測的信號，需要信號轉換元件。常見的信號轉換方式有光學、電化學、壓電等。

o 光學檢測方法應用廣泛，例如熒光標記技術。當生物識別元件與目標物結合后，熒光標記物的熒光強度、波長等特性會發(fā)生變化。在檢測食品中的黃曲霉毒素時，可將熒光標記的抗體與黃曲霉毒素結合，通過檢測熒光強度確定毒素含量。

o 電化學檢測是基于生物反應引起的電極表面電流、電位等電化學參數(shù)的改變。比如，葡萄糖氧化酶可催化葡萄糖氧化，產生的電子傳遞到電極表面，通過檢測電流大小就能測定葡萄糖濃度，這在血糖儀中得到了廣泛應用。