根据微生物与待测物质之间作用关系分为两种情况：一种是需氧性微生物作为艾敏感材料，它与待测物质作用(间化有机物)时，其细胞的呼吸活性有所提高，因此可以测定其呼吸活性来测定待测物质、如此机理就构成了测定呼吸活性型微生物传感器，其工作原理如图12-36(a)所示。把需氧性微生物固定化腰装在隔膜式氧电极上，构成微生物电极。
再将该电极插入含有可被同化的有机化合物样品溶液中，有机化合物就扩散到含有微生物细胞的固相胶内并被微生物同化、微生物细胞的呼吸活性则在同化有机物后有所提高、这样扩散到氧探头上的氧量就相应减少.则氧电流值降低，据此可间接求出被微生物同化的有机物的浓度。正因为如此，这一类微生物传感器一般都是电流型微生物传感器。另一种是伏氧性微生物构戊敏感材料。
可通过测定它在同化有机物后生成的各种电极敏感代谢物来进行分子识别，旧此就构成厂测定代谢物质型微生物传感器，其工作原理如图12—36(b)所示。若同化产生物小的某一物质是电极的敏感物质，则可利用该电极作为信号转换器件，与同朴化微生物膜一起组成微生物传感器用以测定待测物质的浓度。例如把能够产生氢的“产氢菌”固定在高分子凝胶中、再把它装在燃料电池型(该电池足以白全为阳极，过氧化银(Ag2O2)为阴极。
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极可立有磷酸盐缓冲液(pH7.0所构成，氢等电极活性物质在阳极上发生氧化反应.则可为产生电流的一种燃料电池)的阳极上，把这种微生物电极浸入含百合机化食物的溶液可.有机化合物扩散到凝胶膜中的产氢葫处、则被同化而产生氢。产生的氢，则向与凝胶紧密接触的阳极扩散.在阳极上被氧化、所以测得的电流值与扩散来的氢的量值成正比.又出为氢生成量与试样溶液小的有机化合物浓度成比例，故待测省机化合物浓度就习转换为电流来测量。