2025年生物传感器开发技能测试试题冲刺卷

2025年生物传感器开发技能测试试题冲刺卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.生物传感器的基本组成不包括以下哪一项？A.感应层B.信号转换器C.数据处理器D.生物识别元件2.在酶基生物传感器中，常用的酶固定方法不包括？A.物理吸附法B.共价键合法C.交联法D.聚合物包埋法3.以下哪种材料不适合用作生物传感器的导电基底？A.金（Au）B.氧化石墨烯（GO）C.二氧化硅（SiO₂）D.碳纳米管（CNTs）4.下列哪种生物标志物常用于血糖生物传感器的检测？A.肌酸脱氢酶（LDH）B.葡萄糖氧化酶（GOx）C.乳酸脱氢酶（LDH）D.过氧化氢酶（CAT）5.信号放大技术在生物传感器中的作用是？A.降低检测灵敏度B.提高信号噪声比C.增加传感器体积D.减少响应时间6.以下哪种方法不属于表面等离子体共振（SPR）生物传感器的检测原理？A.光散射分析B.吸收光谱测量C.质谱检测D.反射角度变化7.在微流控生物传感器中，常用的流体驱动方式是？A.电动泵B.气压泵C.重力驱动D.以上都是8.以下哪种生物传感器属于电化学类型？A.酶联免疫吸附测定（ELISA）B.氧化还原酶传感器C.光学纤维传感器D.磁性颗粒传感器9.生物传感器在环境监测中的应用不包括？A.重金属检测B.水质污染分析C.空气中有害气体检测D.食品安全检测10.以下哪种技术不属于生物传感器微纳制造方法？A.光刻技术B.喷墨打印技术C.微流控芯片技术D.电子束刻蚀技术二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.生物传感器主要由______、______和______三部分组成。2.常用的酶固定方法包括______、______和______。3.信号转换器的主要功能是将______信号转换为______信号。4.表面等离子体共振（SPR）生物传感器基于______原理进行检测。5.微流控生物传感器的主要优势是______和______。6.电化学生物传感器常用的电极材料包括______和______。7.生物传感器在医疗诊断中的应用包括______和______。8.信号放大技术常用的方法有______和______。9.光学生物传感器常用的检测方式包括______和______。10.生物传感器在食品安全检测中的应用包括______和______。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.生物传感器是一种将生物物质转化为电信号的装置。（√）2.共价键合法是酶固定最常用的方法之一。（√）3.金（Au）纳米颗粒不适合用作生物传感器的导电基底。（×）4.葡萄糖氧化酶（GOx）常用于乳酸生物传感器的检测。（×）5.信号放大技术会降低生物传感器的检测灵敏度。（×）6.表面等离子体共振（SPR）生物传感器属于光学类型。（√）7.微流控生物传感器的主要驱动方式是电动泵。（√）8.电化学生物传感器常用的电极材料包括铂（Pt）和金（Au）。（√）9.生物传感器在环境监测中的应用不包括水质污染分析。（×）10.光学纤维传感器不属于生物传感器的一种类型。（×）四、简答题（总共3题，每题4分，总分12分）1.简述生物传感器的基本工作原理。2.列举三种常用的生物传感器信号转换器及其原理。3.生物传感器在医疗诊断中的主要应用有哪些？五、应用题（总共2题，每题9分，总分18分）1.设计一个用于检测水中铅离子（Pb²⁺）的生物传感器，要求说明其基本结构、检测原理和主要材料。2.比较酶基生物传感器和抗体基生物传感器的优缺点，并说明其在实际应用中的选择依据。【标准答案及解析】一、单选题1.C（数据处理器不属于基本组成）2.A（物理吸附法不属于酶固定方法）3.C（二氧化硅导电性差）4.B（葡萄糖氧化酶用于血糖检测）5.B（信号放大技术提高信号噪声比）6.C（质谱检测不属于SPR原理）7.D（以上都是常用驱动方式）8.B（氧化还原酶传感器属于电化学类型）9.A（重金属检测不属于环境监测应用）10.B（喷墨打印技术不属于微纳制造方法）二、填空题1.生物识别元件、信号转换器、数据处理系统2.物理吸附法、共价键合法、交联法3.生物化学、电化学或光学4.表面等离子体共振5.高通量、低消耗6.铂（Pt）、金（Au）7.疾病诊断、药物筛选8.酶催化放大、纳米材料放大9.吸收光谱、荧光检测10.食品添加剂检测、病原体检测三、判断题1.√（生物传感器的基本功能是生物物质转化为电信号）2.√（共价键合法是常用的酶固定方法）3.×（金纳米颗粒具有良好的导电性）4.×（葡萄糖氧化酶用于葡萄糖检测）5.×（信号放大技术提高检测灵敏度）6.√（SPR基于表面等离子体共振原理）7.√（电动泵是常用的驱动方式）8.√（铂和金是常用的电极材料）9.×（水质污染分析属于环境监测应用）10.×（光学纤维传感器属于生物传感器类型）四、简答题1.生物传感器的基本工作原理：生物识别元件（如酶、抗体）与目标物质结合，产生可测量的信号，信号转换器将生物信号转换为电信号，数据处理系统对信号进行处理并输出结果。2.常用的生物传感器信号转换器及其原理：-电化学转换器：基于电化学反应将生物信号转换为电流或电压信号。-光学转换器：基于光学原理（如荧光、吸收光谱）将生物信号转换为光信号。-磁性转换器：基于磁性材料（如磁珠）的磁响应将生物信号转换为磁信号。3.生物传感器在医疗诊断中的主要应用：疾病诊断（如血糖、肿瘤标志物检测）、药物筛选、病原体检测等。五、应用题1.设计一个用于检测水中铅离子（Pb²⁺）的生物传感器：-基本结构：生物识别元件（如抗铅抗体）、信号转换器（如电化学电极）、数据处理系统。-检测原理：抗铅抗体与铅离子结合，导致电化学信号变化，通过电极检测信号变化量。-主要材料：抗铅抗体、铂电极、三氯甲烷（作为电解质）