针型化学传感器研制及其在体检测的应用及前景展望

房钰鑫 郭义 尹飞

摘要 针型化学传感器是以针状物（针刺针、不锈钢针头、钨丝、针型塑料和铂丝等）为基体的一类检测仪器，能够实现生命体内某些特定化学物质的微创、在体和实时监测。本文结合团队国家中医药管理局科研三级实验室——医用化学传感器实验室多年的工作，参考国内针型化学传感器研究，对针型化学传感器检测钙离子、氢离子、氧分压、多巴胺、5-羟色胺、乙酰胆碱、去甲肾上腺素和腺苷等化学量的基本原理和研究、应用进展特别是在中医研究中的应用进行介绍，以期推动针型化学传感器的研究，为中医针灸研究提供技术支撑。

关键词 化学传感器;离子型传感针;氧分压传感针;神经递质传感针

Abstract Needle-type chemical sensor is a kind of detection instrument based on needle-like object（acupuncture needle，stainless steel needle，tungsten wire，needle plastic and platinum wire，etc.），which can realize the micro invasive in vivo and real-time monitoring of some specific biochemical substances in animals.Based on the work of iatrochemistry sensor laboratory，the third level scientific research laboratory of the National Administration of Traditional Chinese medicine，and referring to the research of needle sensor in China，this paper introduced the basic principals，research，application progress，especially the applicaton in TCM research of needle-type chemical sensor detecting calcium ion，hydrogen ion，oxygen partial pressure，dopamine，5-hydroxytryptamine，acetylcholine，noradrenaline and adenosine，in the hope of promoting the research of needle type chemical sensor and provide technical support for acupuncture research of traditional Chinese medicine.

Keywords Chemical sensor; Needle type ionic sensor; Needle type oxygen partial pressure sensor; Needle type neurotransmitter sensor

生命體内化学物质的变化是动态的，如何在体连续动态的检测有关化学物质在组织中的变化，实时提供化学物质变化的信息，是生命科学研究中多年来追求的技术之一，针型化学传感器可望实现这一目标。针型化学传感器是化学传感器的一个分支，最早出现于1988年，首先用于氢离子的检测。它是一种基于分子识别原理的以针型导电物体为基体的全固态针型化学传感器，检测性能主要取决于针尖上修饰的敏感膜对待测化学量的识别能力，一般由针型导电物体、敏感膜、镀金膜和绝缘膜组成，制作过程通常为：针型导电物体表面清洁-敏感膜修饰-高分子功能材料保护膜修饰-针体镀绝缘膜-消毒-干燥备用。在实际应用中，针型化学传感器能够检测并传感待测化学量在机体组织内的实时变化信息，具有轻便小巧、操作简单、微创、在体深部和实时动态检测的优点，目前研究者们已经研制了多种针型化学传感器用于钙离子、钠离子、钾离子等多种离子、氧分压和多巴胺、腺苷等神经递质类物质的检测中，并用于中医针灸的研究。本文结合本团队多年来对针型化学传感器在针灸领域的探索，对针型化学传感器的研究进展及相关应用进行总结和分析，以期对针型化学传感器的开发以及针灸的现代化研究提供一些思路与帮助。

1 钙离子针型化学传感器

1.1 基本检测原理 根据钙离子选择性电极的基本原理，以修饰有钙离子敏感膜的针型化学传感器（将钙离子选择性玻璃或塑料管电极，穿入空心针灸针或注射针头内组成），为工作电极，以饱和甘汞电极或针灸针和注射针头为参比电极，含有钙离子的溶液为待测液，三者组成一个双电极闭合回路，检测时，针尖上的敏感膜能够选择性吸附待测液中的钙离子，引起传感器的膜电势发生改变，由于膜电势与敏感钙离子浓度符合能斯特关系式，因此根据膜电势的变化就可以计算钙离子的浓度。

1.2 研制及应用进展 1991年，李忠华等[1]将聚乙烯空心塑料管制备的多通道内管插入用针头制成的外套管中制备了能同时检测钙离子、钾离子、氢离子和钠离子的复合离子选择性电极，该电极已经成功用于不同穴位内这4种离子的检测，检测效果良好，并且该电极的性能测试结果较满意。2002年，王章金等[2]以针灸针为基体，分别采用直接浸渍法、直接刷涂法和LB法制备了3种钙离子针型化学传感器，比较了这3种成膜对传感针性能和钙离子的不同检测性能，发现成膜方法会对传感器的稳定性、耐磨性和响应时间产生影响，并且不同成膜方法制备的钙离子针型化学传感器对钙离子的检测能力也有所不同。2004年，夏蓉等[3]以针灸针为基体，采用仿双层类脂膜（BLM）技术将所制备的钙离子敏感膜溶液修饰于针灸针尖端上，研制了一种能够在体检测小白鼠大腿肌肉组织中钙离子浓度的针型化学传感器。该检测体系以所制备的针型化学传感器为工作电极，甘汞电极为参比电极，生理盐水为电解液。研究发现，该传感器能够响应被测钙离子浓度的水平，具有良好的检测重现性，但是敏感膜成分和提膜技术有待进一步优化以提高传感器的性能，并且由于手工成膜，该传感器存在一定的个体差异。2006年，任霞等[4]以铂丝为基体，高温熔封的玻璃毛细管为绝缘膜，将上述二者复合后套入不锈钢针管中制备基体传感器，并将该基体传感器表面进行敏感膜溶液浸入、迅速提取、烘烤等多次重复修饰步骤，从而得到对钙离子特异性响应的针型化学传感器，实现了不同浓度氯化钙标准溶液中钙离子浓度的快速检测，该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性，适用的pH值范围为5～8。此外该传感器体积小，使用的敏感材料安全无毒，有望用于人体内钙离子浓度的检测。任宁等[5]以自制的钙离子针型化学传感器为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，对山羊大肠俞、肝俞和关元俞这3个针刺穴位和非穴位钙离子浓度进行比较，发现这3个穴位钙离子浓度都明显高于非穴位，提示了穴位的特异性。2012年，韩沛课题组[6]以针灸针为基体，采用直接浸渍法制备了钙离子针型化学传感器，对1 μmol/L至0.1 mol/L浓度范围的氯化钙溶液进行检测，该传感器表现出较好的检测性能。此外，该研究团队指出，敏感膜的厚度与针型化学传感器的稳定性和响应时间有密切关系。

本团队对钙离子针型化学传感器的研究始于上世纪八十年代，郭义等[7]应用钙离子针型化学传感器首次比较了家兔的8个腧穴及与其对应的非穴处钙离子浓度的差异以及“足阳明胃经”“任脉”与其对应的非经非穴处钙离子浓度的差异。首次发现，穴位上的钙离子浓度与非穴位处比较有统计学意义，经络上的钙离子浓度与非经非穴处比较也有统计学意义。另外用钙离子针型化学传感器检测到，当脏腑发生病变时，相应的经穴处存在钙离子浓度的变化[8]。而后又用研制的塑料管针型钙离子传感器，检测了人体穴位的钙离子浓度分布，研究结果与动物实验一致[9]。2005年，本团队[10]研制了钙离子单管玻璃针型化学传感器、双管玻璃针型化学传感器和单管塑料电极传感器，用于不同浓度钙离子的检测，结果发现这3种电极对钙离子的检测性能大致相同，其中，玻璃电极的响应速度快，蘸膜后对膜溶液影响不大，但制作复杂，刺入皮肤容易折断，不适用于人体试验;塑料电极响应速度慢，蘸膜后对膜溶液影响较大，但制作简单，不易折断，可用于人体实验。进一步将塑料电极传感器用于家兔肌肉中钙离子浓度变化的检测，发现该传感器能够灵敏反应钙离子浓度的变化。所研制的塑料电极传感器虽然有望于用于人体检测，但膜活性材料的污染问题仍需要进一步解决。

2 pH针型化学传感器

2.1 基本检测原理 pH针型化学传感器，又称合金型pH传感针。以修饰氢离子敏感合金的针灸针/铂丝/钨丝/不锈钢针为工作电极，以饱和甘汞电极或Ag/AgCl电极为参比电极，通过敏感合金和氢离子之间的静电作用和吸附作用对氢离子进行检测[11]。

2.2 研制及应用进展 李统平等[12]于1988年最早成功研制对氢离子具有特异敏感性的合金材料用于制备pH针型化学传感器。1992年，任恕等[13]将氢离子敏感合金热镀于针尖制备针型化学传感器，用于不同pH值的0.1 mol/L PBS溶液的检测，检测线性为pH值4.0～7.8。1993年，孔鄂生等[14]将尖端镀有对氢离子敏感的特殊金属膜作为工作电极，与参比电极组合成电化学测量电池。研究发现，该电池电动势与被测对象的pH值在一定范围内呈线性相关。俞凤兰等[15]用pH针型化学传感器研究了人体穴位和非穴位的pH值差异以及同一穴位针刺治疗前后pH值的变化。结果发现，半数以上健康人体穴位pH值低于非穴位，而同一穴位行针后pH值与行针前比较明显上升，差异均有统计学意义。1995年，沈杰等[16]将某些金属按一定比例熔合制备化学稳定性强、机械强度好的符合在体检测要求的pH敏感合金材料，将其热镀于普通针灸针针尖制备了pH针型化学传感器，用酸碱滴定实验证明了该传感器的有效性，线性范围为pH值3.0～8.0，此外，该传感器对一些常见的离子如钠离子、钾离子和钙离子等具有良好的抗干扰能力。杜建中等[17]采用自制的钨-氧化钨丝微电极和自改进的饱和甘汞微电极制备出pH针型化学传感器两电极系统，对水果的汁液酸度进行检测，结果显示该传感器受外界因素影响较大。1996年，林昌健等[18]采用自制的IrO2/Pt微探针和Ag/AgCl微参比电极研制了复合型IrO2/Pt pH微型传感器，能够原位检测靠近金属溶液界面二维方向微区pH的变化。江琦等[19]介绍了一种以金属氧化物作为氢离子敏感材料的pH针型化学传感器，该传感器可用于针刺前后运动员pH值在体监测，发现针刺会改变运动员举重过程中的pH值。2000年，王朝瑾等[20]以聚苯胺修飾的钨丝作为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极制备pH复合针型化学传感器并应用于河鲫鱼肌肉中pH的检测中，将测得的pH值与商用pH计测量值进行比较，证实了所研制传感器的可靠性。之后，又以电聚合法制备的聚苯胺修饰钨丝电极为工作电极，Ag/AgCl针型塑料管为参比电极制备出复合式针型微pH传感器并用于检测不同水果的pH值分布。研究发现，同一个水果不同部位pH值不同，并且腐烂的水果pH值含量更高[21-22]。2002年，刘焕来等[23]以电化学镀铱的不锈钢针丝为工作电极，Ag/AgCl不锈钢注射针头为参比电极，制备复合金属/金属氧化物pH针型化学传感器，将其用于不同pH值标准缓冲液的检测，检测性能较好。之后，将其用于检测家兔肌肉收缩过程中局部肌肉组织pH变化，结果表明，该传感器具有活体检测的潜力。2011年，周长强等[24]首先在微型不锈钢针管外表面采用电解法制备了针型Ag/AgCl参比电极，之后与自制的氧化铱修饰的不锈钢工作电极组装成针型复合式pH传感器，并对该电极的pH响应范围、响应时间、重现性、稳定性和准确性进行检测，发现该传感器具有较好的检测性能。2016年，凌茜等[25]将自制的钨/氧化钨工作电极和Ag/AgCl参比电极组装于不锈钢注射针头中研制了一种复合式pH针型化学传感器并应用于雪梨不同部位pH值的检测中。研究发现雪梨从果皮到果心，pH值逐渐下降，研究者认为这种现象可能与阳光照射量和照射强度相关。2017年，唐丽娜等[26]将纳米技术引入传统针型化学传感器制备中，采用电化学方法将石墨烯和金纳米粒子修饰于针灸针的尖端，研制了一种纳米结构物质修饰的针型化学传感器，探讨了该传感器对pH值的检测性能，发现未修饰的针灸针和仅用金纳米粒子修饰的针灸针对pH值均没有良好的检测响应，只有加入石墨烯修饰的针灸针才对pH值有较满意的响应。2018年，周锦秀等[27]以无菌针灸针为基体，金纳米粒子、二硫化钼和聚苯胺为敏感材料，制备了pH针型化学传感器并应用于不同pH值PBS缓冲液的检测、血清pH值检测和大鼠脑脊液pH值检测。2019年，丁帆课题组[28]以无菌针灸针为基体，研制了一种聚多巴胺/碳纳米管/金纳米粒子修饰的pH针型化学传感器，以该电极为工作电极，铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，对不同pH值的PBS溶液进行检测，线性pH值范围为3.0～9.0，该传感器对血清中存在的干扰物质具有较好的抗干扰能力并且实时pH电位响应性能良好。

本团队最早于1995年开始研制pH针型化学传感器。苗文方等[29]将经特殊工艺处理的钨丝插入不锈钢注射针头中制备pH复合针型化学传感器，pH值检测的线性范围为2.0～11.0，该传感器能够满足在体检测的要求。之后，将该传感器用于检测家兔肌肉收缩过程中的局部肌肉pH值变化，结果显示，在肌肉收缩1 min时，氢离子浓度增加明显，pH值下降，收缩30 min时，pH值约下降0.4～0.5。而后又用此传感针检测到家兔心律失常状态下，外周心经和心包经穴位处的pH值浓度存在特异性变化，为阿是穴产生的机制提供了科学依据[30]。此外本团队用此传感针检测到大鼠脑缺血状态下由于乳酸堆积，缺血区pH值存在变化，而针刺可以缓解乳酸的堆积，保护脑细胞[31]。

3 氧分压针型化学传感器

3.1 基本检测原理 基于极谱检测原理，以修饰氧敏感材料的毛细玻璃管/注射针头/针灸针为工作电极，饱和甘汞电极或Ag/AgCl电极为参比电极，构成二电极电解电池;或再加上铂电极作为对电极，构成一个三电极传感器体系。在外加特定极化电压下，生物体微区组织液中的溶解氧在工作电极上会发生还原反应产生还原电流，根据还原电流与溶解氧浓度的正比关系，实现对氧浓度的实时动态检测[11，32]。

3.2 研制及应用进展 氧分压针型化学传感器在早期研究较多。1992年，任恕等[13]用自制的氧分压针型化学传感器（三电极体系）检测了大鼠右后腿组织的氧分压。1993年，孔鄂生等[14]将修饰有敏感材料的针灸针与氧分压检测器结合组成氧分压测量系统，用于人体某特定微区氧分压值的检测。1994年，许冰等[33]将贵金属镀在针灸针的针尖表面制备了氧分压针型化学传感器，与参比电极组成氧传感器检测系统对大鼠尾巴中氧分压进行测量。王华等[34]采用氧分压针型化学传感器对人体经穴深部氧分压进行了在体检测，发现穴位氧分压低于相应的非经穴部位，推测此结果与经穴深部组织代谢较为旺盛，耗氧量较大有关。1995年，孔鄂生等[35]将修饰有敏感膜的针灸针作为工作电极，与参比电极组成双电极测试系统用于大鼠右后肢肌肉组织的氧分压测量。1996年，沈安华等[36]将高纯金膜镀在针灸针的针尖表面，制备了一种氧分压针型化学传感器，将其用于大鼠大腿肌氧分压的检测。结果发现，该传感器能够较好的应用于在体检测。此外，还用该传感器检测了经络与非经络组织中的氧分压，发现了它们之间的差异规律，并研究测定了经络宽度、厚度和深度。2000年，谢远军等[37]应用氧传感针检测了手阳明大肠经和手厥阴心包经循经上组织的氧分压，发现正常情况下，循经组织氧分压明显高于非经对照部位，并且，针刺会降低循经组织和非经对照部位的氧分压，针刺后循经组织氧分压与针刺前差异有统计学意义，而非经对照部位差异无统计学意义。2001年，冯彦博等[38]用氧分压针型化学传感器观察脊髓损伤后脊髓氧分压的变化，发现脊髓损伤后氧分压会降低，使脊髓组织缺氧严重，引起一系列继发性损害的病理生理变化，提示早期提高脊髓组织氧分压的必要性。2002年，许小洋等[39]利用氧分压针型化学传感器观测了督脉循行线上的5个点及与其对应的非经对照点的氧分压值，发现督脉循行线上深部组织中的氧分压明显高于其两侧的非经对照部位，实验结果初步表明，与经脉循行路线相关的组织能量代谢活动可能较强。许威亚等[40]采用自制的金丝工作电极、Ag/AgCl参比电极，和多通道生物活体氧分析仪组成了氧分压检测体系，对高空缺氧模拟环境中长白兔腹壁血管周隙及其旁开氧分压的变化情况进行检测。研究发现，血管周隙及其旁开的氧会随外界氧的减少而减少。2005年，陈胜利等[41]将高纯度铂丝固定在玻璃毛细管内，再套于不锈钢管中制备出一种新型的氧分压针型化学传感器，并进行氧分压离体及在体的检测。结果表明所制备的传感器对氧分压具备较好的检测性能并且证实了经络是参与机体的能量转化和信息传递的基础。2006年，任宁等[5]应用自制的氧分压针型化学传感器对山羊肝俞和后三里及其对应非穴位点的氧分压情况进行监测，发现穴位和非穴位处氧分压在监测时间内都有下降的趋势，且穴位下降的幅度低于非穴位。

本团队在上世纪90年代开展了氧分压针型化学传感器的研究。应用氧分压针型化学传感器研究发现，人体穴位处的氧分压和非穴处存在差异，在大鼠脑缺血模型上发现，针刺可缓解缺血区的缺血缺氧状态，保护脑细胞[42]。2005年，尹飞等[43]以铜质漆包线为基体，金为敏感修饰膜制作阴极工作电极，将阴极工作电极和阳极参比电极组装在一个注射针头内从而制备成复合式针型氧传感器，并用該传感器观察家兔窒息过程中局部肌肉氧分压的变化。结果发现在缺氧情况下，家兔氧分压值会降低;恢复供氧时，氧分压值又会升高。而后进一步采用该传感器研究比较人体足阳明胃经穴位处和其相应的非穴位处氧分压的差异，结果发现，穴位和非穴位的氧分压差异有统计学意义。此外，左足经穴处的氧分压有低于其对照点非穴处的氧分压的趋势，右足经穴处的氧分压趋势则相反。吴丽平等[44]以不锈钢注射针为参比电极，将工作电极穿入注射针内制备出复合式针型氧传感器，并测试了该传感器的稳定性、重现性、响应性和使用寿命。之后，将该传感器用于检测急性胃损伤后家兔“胃俞”穴处氧分压变化情况，发现家兔左侧胃俞穴与旁开点的氧分压在正常情况下无差异，造模后2、4、6 h可出现明显的统计学意义，但变化趋势不同。该传感器用不锈钢注射针作为参比电极取代了以往的复合针尖端镀银氯化银膜为参比电极，避免了银氯化银膜的脱落及落入生物体内造成的不良影响，延长了复合针的使用寿命。2015年，房钰鑫、郭义等[45]进一步优化了氧分压传感针的制备方法，提高了其响应灵敏度和重复性。

4 神经递质针型化学传感器

4.1 基本检测原理 根据神经递质在修饰有敏感材料的针型化学传感器上发生氧化还原反应产生的电流和浓度的线性关系实现对神经递质的检测。

4.2 研究及应用进展 1996年，林志红等[46]以不锈钢针头为基体，菠菜组织为敏感材料，研制了多巴胺针型化学传感器，探讨了菠菜组织含量、温度和pH值对多巴胺检测的影响，进行了离体实验和在体实验，研究结果证实该传感器对多巴胺具有良好的检测能力，进一步微型化有望同时实现治疗和监测的功能。2000年，王智芳等[47]用含有儿茶酚胺氧化酶、香蕉组织和石墨粉制成焦浆碳糊敏感材料，以穿入拉制毛细管的铜丝为基体，研制了一种针型化学传感器对活体大鼠的铅神经毒理进行研究，该传感器对多巴胺的检出限可达纳摩尔水平，在脑内持续工作时间超过10 h，并且对于多巴胺共存的脑内其他活性物质具有良好的抗干扰能力。2008年，李黎等[48]将高纯度铂丝穿入拉制的毛细玻璃管之后套入不锈钢管内作为基体针，以壳聚糖为载体，酪氨酸酶为敏感物质，Nafion为抗干扰膜，分别采用麦芽糊精修饰和静电自组装方法研制了2种多巴胺针型化学传感器，对这2种传感器的离体和在体检测性能均进行了研究，发现随着多巴胺浓度增加，这2种传感器对多巴胺的响应值增加，证实这2种传感器能够较好的实时监测多巴胺。2017年，何成等[49]以直径为250 μm的金丝为基体，采用计时电流法在金丝表面电镀了导电聚合物薄层，之后用点涂法将多巴胺敏感材料修饰于导电聚合物薄层表面，制备了一种多巴胺针状传感器。该传感器对醋酸/醋酸钠缓冲液中的多巴胺具有特异性响应，检测性能较好。唐丽娜等[26]将金纳米粒子和氧化石墨烯电沉积于针灸针尖端研制了金纳米粒子/还原氧化石墨烯纳米针型化学传感器并用于PBS溶液和血清中多巴胺的检测，实验结果表明该传感器对多巴胺具有良好的响应性能，提示该传感器有望用于活体多巴胺检测中。2019年，郭曜华等[50]将修饰有高质量硼掺杂金刚石薄膜的钨丝穿入毛细玻璃管内从而研制了一种多巴胺针状传感器，采用差分脉冲伏安法和循环伏安法对不同浓度的多巴胺进行检测，检测结果发现该传感器对多巴胺具有优异的电化学响应，有望成为电化学在体检测低浓度多巴胺的有力分析工具。

2016年，李玉桃课题组[51]将修饰有纳米材料敏感膜的针灸针直接插入活体实时监测足三里穴位的5-羟色胺水平。2017年，何成课题组[49]以金丝为电极主体，分别采用电涂和电聚合方法将导电聚合物固定于金丝表面，之后采用浸渍法将乙酰胆碱敏感膜修饰于导电聚合物薄层上研制了2种针状电极。而后进一步将点涂法制备的乙酰胆碱针状电极用于大鼠脑匀浆液中乙酰胆碱的检测，将电聚合法制备的乙酰胆碱针状电极用于人工脑脊液中乙酰胆碱的检测，2个实验均取得了较满意的结果，表明所研制的2种针状电极具有在体实时监测脑内乙酰胆碱的潜力。

2019年，丁帆课题组[28]以传统不锈钢针为电极基底，将聚多巴胺、金纳米粒子和碳纳米管修饰于该电极表面制备了一种去甲肾上腺素针型化学传感器，该传感器能够实现去甲肾上腺素的灵敏检测并且抗干扰性能强。而后进一步将该传感器用于大鼠脑蓝斑核去甲肾上腺素的在体实时监测，证实α2受体拮抗剂育亨宾给药后会在一定程度上增强蓝斑核处去甲肾上腺素的释放，β受体激动剂异丙肾上腺素会在一定程度上抑制蓝斑核处去甲肾上腺素的释放。

本团队长期以来一直致力于神经递质微型传感针的研制和应用研究，1994年，本团队张春煦等[52]将碳纤维穿入注射器针头内，制备了一种同心轴针型化学传感器，将其用于PBS溶液（pH值7.4）中去甲肾上腺素的检测，检测限可达5×10-8 mol/L。并将其用于针刺作用原理的研究，取得了一定的研究结果。房钰鑫、郭义等近年来先后研制了2种柔性多电极一体式的微型传感针，能够进行在体葡萄糖和腺苷的实时检测[53-54]。基于此种腺苷微型传感器，研究了大鼠针刺后足三里穴区腺苷的动态响应及与针效的实时变化规律。结果表明在针刺起效的过程中，针刺捻转能够促进穴区腺苷含量明显增多，只针刺不捻转则无明显变化，这与Goldman N.课题组[55]的研究结果一致，此外在行针30 min的过程中，穴区腺苷浓度明显升高，差异有统计学意义，证实了穴区腺苷介导了针刺镇痛的作用。

5 总结与展望

针型化学传感器是多学科结合的产物，针状外形使用方便、创伤小，能够真正实现在体、深部、实时检测特定生命物质的作用，特别是在有关组织内的检测，解决了以往离体检测的不足，在中医针灸的研究方面，有助于动态研究针刺后某些特定物质与针刺效应的时效、量效关系，为深入揭示针刺效应的作用机制提供一定的方法学依据。

目前针型化学传感器的研究及应用已经取得一定成果，但距离临床应用还有很长的路要走：首先，手工制作的针型化学传感器，敏感膜厚度不均匀并且刺入组织时容易脱落，不仅影响信号传输能力、稳定性和产品合格率，而且落入生物体内的敏感膜可能会对机体造成不良影响;其次，针型化学传感器可测量的参数虽然越来越多，但是研究的对象主要集中于某些离子和神经递质，研究对象不全面。第三，针型化学传感器的在体测量的响应时间还有待于提高。随着科技水平的发展，未来针型化学传感器将克服上述缺点，朝着以下几个方向发展：1）智能化和自动化。与计算机技术和纳米技术结合，机器制备的敏感膜更加牢固，检测精度高、稳定性好、产品合格率高，具有实时监控、自动采样、数据处理与保存和病例查询功能;2）微型化。新技术和新工艺将使针型化学传感器进一步微型化，有望彻底实现无创检测;3）多参数。同时检测并准确反映多种生物活性物质在生物体中的动态变化和变化规律。随着交叉学科逐渐受到重视，未来针型化学传感器必将发展得越来越快，最终实现临床应用和商品化，带来巨大的社会效益并带动人体科学研究和中医学的发展。

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（2020-03-10收稿 責任编辑：王明）