生物传感器是一种由生物元件和物理元件构成的分析仪器，生物元件所提供的特异性反应及其信号由物理元件即传感器转变成光信号或电信号，用作生物元件的材料有：抗原、抗体、酶、核酸、受体、细胞和细胞器。它们能够与被测物起特异性反应。物理元件包括，光导纤维、测声仪器、压电晶体及应用于电化学的各种电极。
已有一些文章分析生物传感器的前景。一些优秀的技术专家估计到1997年其销售额将超过10亿美元。最近的一份报告则认为1-5~2亿美元，这一预测更为合理。Chemcor，研制DNA在微芯片上应用的基因 传感器的公司，其销售额估计在2002年将超过10亿美元。哪种分析是可靠的呢？让我们考察一下影响市场的关键因素。
生物传感器在美国、欧洲、日本的市场上销售只有几年，而且产品主要用于测定血清葡萄糖和尿葡萄糖。它们的年销售额超过1亿美元，价格不等，从一张试纸几美分到一次性使用电极近1美元。这样的市场独一无二，由于生物传感器不需要任何辅助测试可以单独完成，因此市场潜力较大，非常有利于产品的开发。类似的市场还包括下列产品的开发：测定胆固醇的家用传感器，类似于葡萄糖传感器、排卵检查的传感器、测定艾滋病毒的传感器、检测心脏功能指标的传感器，如测定磷酸肌酸激酶MB同工酶、乳酸脱氢酶同工酶、肌球蛋白的传感器。
一、生物传感器应当价格便宜
生物传感器将与一些已占领市场的临床仪器竞争，这些仪器具有价廉、快速、自动、多成分分析、精确和灵敏的特点。
多数生物传感器利用贵金属电极，有的还需要微细加工，加工时采用多种技术，工艺繁琐，使产品成本增加 :而且生物元件的固化要求较高，有时必须在特定位置固化，也使产品成本增加|另外大多数现成的或正在开发的临床生物传感器是一次性使用的，使一次检测成本増加。
二、生物传感器应当使用方便
在急诊、在体检测、门诊室，有时需要实时检测，生物传感器在这方面具有独特的优势。可是已发表的生物传感器太复杂，有的甚至还要采用流动系统、流动注射、抽吸泵、缓冲液、添加试剂、计算机软件。缺乏这些系统就无法检测目前所要求的量，而且用这么复杂的仪器来检测，成本难于降低。
三、生物传感器应当足够灵敏和准确
目前研究的生物传感器灵敏度能够符合测试要求，电化学传感器容易测到10 mol/l的浓度。因此可检测到葡萄糖、尿素、胆固醇、毒品及许多其它的大分子及小分子物质。但对低于10 mol/l的微量物质的检测仍有困难，难于检测血液里的激素等成分，灵敏度有待提高。电化学传感器利用多聚膜、酶、电子中介体、抗体等，精确度和准确度常受影响。变异系数（标准差与平均数的百分比〉达5~15%。利用消失波的生物传感器甚至可高达25~40%，但只在1~5%才为顾客接受。因此生物传感器的精度有待于进一步提高。
美国医科学院制定了常用诊断测试、使用和解释指南，书中列出了为各种临床诊断所规定的灵敏度和可变值，如肌酸激酶MB同工酶（CK-MB）超出总的肌酸激酶（CK）3~6%属于正常范围，若高出更多表示心血管可能有病，当然还要看患者的病史。只有可变值足够小，才能判断所测的值是否属于正常。心脏的一种糖苷-地高辛，临床意义的指标为血清里的浓度0.5 ng/ml ~5.0 ng/ml，高于5.0 ng/ml引起中毒甚至死亡。当变异系数为25%时，可造成1.25 ng/ml的出入，这样的误差可能致命的。
四、生物传感器应当容易制造并且成本较低
阻碍生物传感器快速商品化的另一因素是制造成本和制造工序。由于微细加工的工序繁琐，难以大批量生产，膜、抗体和酶的固化使工序变得更加复杂，成本加大。这些问题在一开始设计时应考虑到。许多研究人员常常忽视这点，很少考虑所研究和设计的仪器是否容易加工和批量生产。
五、生物传感器应当接受统一的质量管理
由于生物传感器制造工序复杂，建立每一工序的质量管理标准非常重要，这样才能保证每一零件的可靠性和再生产性，然而这些问题并未引起注视。
生物传感器的市场分析
生物传感器在临床测定中最合适的领域在哪里？最近的市场调研报告表明：生物传感器仍然不能取代现有的利用酶和抗体的测试技术。这些试剂非常便宜、可靠、准确、灵敏，这些方法可测试多种物质，已有很大的市场，生物传感器适宜的市场较小，主要为家用、医生门诊或作为诊断实验室的辅助手段。
生物传感器可瞄准这样的市场；测试任务重而又受限制或要求实时测定，或要求立即得到结果。这样的场合测试费用可能不再是限制因素。
1. 在体诊断：可植入人体内几小时、几天或几周的生物传感器。其优点是，不用试剂、小型化、可植入、直接产生信号、一次性使用、较便宜、多参数，更重要的是能实时测定。这样的生物传感器已报道的有；用于测定血液气体成分、PH、电解质、葡萄糖和乳酸。能否实用化取决于它们的耐用性、可靠性、生物亲和性以及大小，
2. 家用：使用方便、容易识读、能够监测某些物质每天的变化的生物传感器。葡萄糖分析用的传感器已成功投放市场。属于这一类的传感器还有 :测定胆固醇、高密度脂蛋白（HDL）、低密底脂蛋白（LDL）和监测其它健康指标的传感器。用于测定传染病如艾滋病、肝炎、性病的生物传感器也将走进家庭。
其它市场还包括用于医疗队出诊或作为临床实验室的辅助手段的传感器。这样的场合检测的速度和实时检测显得尤为重要，而化验的样本的多少并不那么重要。如果可以立即给出诊断结果，医生才就能留住病人，让其接受特殊治疗。一次测试费用可能会高些，医生可收取较高的费用，这样才能支付使用方便、快速、简单的仪器的价格，而大的临床实验室还要考虑每次测试的价格和样本的数量。
临床诊断实验室有时只有一个或几个样品需要化验，使用大型自动化仪器或等更多样品一起测定都不太合适，生物传感器可以不需要安装和调试，或很容易调试，在当天或第二天就能取得结果，这时利用生物传感器就非常合适。
此外，生物传感器的未来市场包括遗传疾病和致癌基因的诊断，生物传感技术适合这样的工作。一些公司和大学正在开发应用固化核苷酸片段的微细组构阵列式传感器来测与遗传疾病和癌症相关DNA特定序列。美国标准和技术委员会资助的一项高技术项目正在研制这种仪器。微细组构的传感器上固化了重叠序列的几百个到几千个八聚体（含有8个碱基的核苷酸片段）。基因传感器用于测定DNA片段的序列及人类基因突变位点，目前该项技术还不成熟，但在生物化学和工程方面已取得重大进展。
生物传感器将来也可应用于环保事业，开发检测大气、水和土壤的灵敏度高、小型、便携式、实时测定的产品，这些传感器不需要采集样品带回实验室，可以在场检测。
今后15年内生物传感器的发展方向是：
1-用于单分子测定
2-能遥测的纳米传感器
3. 可插入的
4-器官特异性的
5. 组织特异性的
6. 自动遥测的纳米高压液相色谱（HPLC）和气相色谱（GC）
7. 测试多种物质的阵列式的：包括受体传感器、免疫传感器、基因传感器
8. 非注入式、用于家庭保健的家庭成像系统
9. 嗅觉传感器和听觉传感器
10. 用于传感器的耐热耐腐蚀及抗其它不利条件的人工合成分子、酶、抗体、受体
11. 生物活性恒定的分子
12. 可任意用于传感器、化学合成及其他用途的光转换器
13. 作为中枢神经和可植入传感器的人工智能的界面
14. 传递电子的分子导线
生物传感技术的发展刚刚起步，潜力很大，但技术有待提高。如果微细加工和纳米工程便于利用且成本较低，与生物稳定性和信号转换的关键问题得到解决，普遍建立质量管理体系，生物传感器的市场将不断形成和扩大。该项技术能够创造巨大的经济效益。
[Biosensors and Bioelectronics第11卷第1—2期（1996）]