生物传感器是经30多年的研究而发展起来的一种新型传感器，它只有在各种生物分子敏感材料发现后才能产生。发展到今天，已经商品化或正在研究的生物传感器，从工作原理上来看，大致有如下几种：
(1)将化学变化转变成电信号
目前绝大部分生物传感器的工作原理均属此类。现以酶传感器为例加以说明。
酶能催化持定物质发生反应.从而使特定物质的量有所增减。用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化的酶相辊合，即组成酶传感器。常用的这类信号转换装置有酗nrk型氧电极、过氧化氢电极、氢离子电极、其他离子电极、氨气敏电极、co2气敏电极、离子敏场效应晶体管等。除酶以外，用固定化细胞.特别是微生物细胞、固定化细胞器、同样可以组成相应的传感器，其工作原理与酶相似。生物传感器这种工作原理可由图12-29所示。
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(2)将热变化转换为电信号
当固定化的生物材料与相应的被测物作用时，常伴有热的变化，即产生热效应。然后.利用热敏元件，如热敏电阻、转换为电阻等物理量的变化。图12-30就是这类生物传感器的工作原理。例如大多数酶反应均有热变化，一般在25-100kj/m0l的范围。
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(3)将光效应转变为电信号
有些生物物质，如过氧化氢两，能催化过氧化氢/鲁米诺体系发光，因此，如能将过氧化氢酶膜附着在光纤或光镀二极管等光敏元件的前端，再用光电流检测装置，即可测定过氧化氢的含量。许多酌反应都伴有过氧化氢的产生，又如葡萄糖氧化酶(GOD)在催化葡萄糖氧化时也产生过氧化氢。因此把GoD和过氧化氢酶一起做成复合两膜，则可利用上述方法测定葡萄糖。除酶传感器外，也可依据上述原理组成两标免疫传感器。
(4)直接产生电信号
上述三种原理的生物传感器，都是将分子识别无件中的生物敏感物质与待测物发生化学反应，所产生的化学或物理变化量通过信号转换器变为电信号进行测量的.这些方式称为间接测量方式。另有一种方式可使酶反应伴随有电子转移、微生细胞的氧化直接或通过电子传送体作用在电极表面上直接产生电信号，因此称为直接测量方式。