生物医学传感器是一个非常活跃的研究领域。MST应用于生物医学诊断的优点在于测量系统的微型化,从而可大大减少样品和反应物。MST生物传感器由两部分构成;微结构元件产生因物理或生物性能改变引起的可测量输出;生物部分通常是酶、抗体、核酸、微组织或细胞,利用抗体—抗源的选择性,提供针对特定物质的传感响应。IVD(临床诊断)和生物芯片是主要MST产品。IVD典型产品是测量血糖的可熔解血液测试条。生物芯片则指DNA芯片,蛋白质芯片、基因芯片、微阵列等。DNA和蛋白质微阵列免疫分析法用硅或玻璃加工出微阵列结构,利用萤光标记进行检测。蛋白质或DNA层的厚度为10nm左右,用印刷法或溅射工艺淀积在微阵列上。
&nbs
p; 微型谱仪用于便携式谱仪基应用。LIGA是采用深X光光刻和电镀
技术来制作金属微铸模,然后现利用这个微铸模来浇铸塑料光栅。LIGA可对多种材料进行加工,具有结构小(微米级)、长宽比大(高达100)和表面光洁度好(小于50nm)的优点。MSC质谱仪亦有MST版本,主要涉及磁体部分、WEIN过滤器、行波管等。MS体积减少意味着可减少离子平均自由路程,即可在较高的压力(10-2mbar)下工作。小体积与高压相结合为省略体积大且价格高的真空泵系统创造了条件。研究课题包括硅基热灯丝源MSTQMS(四极质谱仪)、新型微加工电子谱仪和离子俘获MS。
LOC(芯片级实验室)整合了多种化学处理和分析技术,用硅、玻璃、多晶硅材料加工制作,由于玻璃的性能比较稳定,一般倾向于使用玻璃衬底,要解决的技术是廉价光源、检测阵列和集成电子电路。微流体技术则指控制芯片上液体的技术,包括泵、阀、混合器、反应室等。
无线传感器技术
用无线替代有线是电子技术的总趋势,传感技术也不例外。在大多数新的工业系统中,无线链接确实要比布线经济得多,方便得多。早期的产品就是实现点对点的链接,如无线称重装置,它的一端是电子称,另一端是标准数字读出器或显示器。Motorola将无线传感器与通信技术相结合,开发了无线家居监测和控制系统,内设无线温度传感器、无线漏水传感器、无线门/窗传感器和无线摄像机等。这类传感器可预设上、下限,一旦测量出现异常情况,就会通过电话或发电子邮件告警,及时通知用户发出故障,排除故障。
RFID(射频识别)传感器标签是一种很有特色的技术。RFID标签是一块集成电路,芯片含有产品的ID数据,读出器可远距离读取芯片存储的数据。RFID原本用于物流跟踪和监管系统。倘若RFID与传感技术相结合,制作成传感器标签,那么它不仅含有货物的电子条形码信息,也携带有温度、压力、位置等实时信息。MicroStrail Inc的Embed sense 无线传感器就是这类产品。它备有传感器和数据采集功能,可嵌入在产品中,创建智能材料,智能结构和智能机器。该产品使用电感从外部线圈获得能量,外部磁场整流后提供3V、200μA的功率,读出器则取得数字应力、温度和ID信息。
Crossbow是一家能提供大规模商用智能微粒无线传感器的公司。硬件平台由通常称为MOTES的处理器/无线电板(MPR)组成。无线网络处理器结点可以和RFID读出器部件整合在一起,构成廉价、移动式、网络化RFID标签读出器。这个以电池供电的设备运用Tiny OS操作系统,支持双路无线网络。传感器和数据采集卡(MTS和MDA)可内置传感器,也可外接传感器,该卡完全与处理器和无线电板相匹配。网关和接口产品(MIB)允许研发人员将MOTES接口至PC、PDA和其它现有的网络和协议。Tiny OS操作系统是源开放的,可扩充的和可缩放的。