人是一个有机生命体，在日常的生产活动中体内进行着大量化学反应，例如，酶的催化反应、基因的转录、蛋白质的合成等等，如果一个基因由于突变引起了转录、表达过程的差异就有可能产生重大的身体疾病，可以说，生命体中每一个化学反应都与我们的健康息息相关。

随着科技水平的不断提升，人们生活水平的不断提高，对于身体健康的日常监测需求大大增加。目前，关于人体相关参数的测量可以分为两大类，一类是基于物理的传感器，主要捕捉一些物理参数，例如，温度、动作、呼吸速率等等。、另一类是基于化学的传感器，主要利用人工设计的分子与体内的识别物进行反应，从而产生化学物质、热、光、声信号或者引起该信号的变化，将生物体内的信号转化为可以测量的信号，其大致原理如图1所示。

图1

作为生物传感器的一类，电化学传感器一般不需要复杂的体外测试设备，并且具有更好的特异性以及更低的检测极限，电化学传感器的结构如图2所示，主要包括生物识别单元、信号转换器（电极）、信号处理器，其中生物识别单元与分析物反应产生点信号被电极接收，然后信号处理器对信号进行处理得到分析物的浓度。

图2

其中，识别单元可以为核酸、特定离子、抗体、酶等等，信号转化器可以转化为电流/电压的变化、电位的变化、场效应晶体管和阻抗，最后经过信号分析得出数据通过储存介质储存或者直接发送到手机上，如图3所示，实现实时动态的检测。

图3

目前，商业中应用最广泛并且最成熟的电化学生物传感器即血糖仪，主要通过对生物体内的葡萄糖进行特异性识别产生电信号进行数据处理和分析，作为最重要的传感部分，人工设计分子与葡萄糖的识别主要分为以下三种方式，如图4所示。

第一种，即通过葡萄糖氧化酶的固定化，再利用酶的特异性进行识别，这种方法的优点是酶的高特异性，但是响应速率慢，其他杂质对酶的活性影响较大，第二种，即通过硼酸衍生物，将其固定在纳米粒子上，再利用硼酸与葡萄糖上的羟基结合进行识别，这种方法的优点是响应速率快，不用担心失活，但是缺少特异性；第三种，即将刀豆蛋白（ConA）固定在纳米粒子上，利用刀豆蛋白识别，这种方法的优点是高特异性，快速响应，但是刀豆蛋白是易降解的。

图4

  近年来，随着市场的发展以及人们对日常动态监测的需求，血糖仪的性能也得到了质一般的提升，一些生产小型电子医疗设备为主已用于患者的动态监测，包含常规血糖仪、植入式动态连续监测血糖仪、乳酸仪等，公司如美国雅培，瑞士罗氏，美国强生，德拜耳，美国美敦力，日本京都等。