Биосенсоры
С.Ефремов (обсуждение | вклад) |
С.Ефремов (обсуждение | вклад) |
||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | + | '''Биосенсоры''' — это аналитические приборы, в которых для определения химических соединений используются реакции этих соединений, проходящие в органеллах, клетках или тканях. Таким образом, биосенсоры являются структурами, указывающими на присутствие определенных молекул или биологических структур в исследуемых пробах, а также определяющими количество присутствующего в них искомого вещества. В биосенсорах биологический компонент сочетается с физико-химическим преобразователем. | |
+ | Самый известный пример коммерческого биосенсора — это биосенсор для измерения уровня глюкозы в крови, в котором используется фермент глюкозоксидаза для расщепления содержащейся в крови глюкозы. В процессе расщепления фермент сначала окисляет глюкозу и использует два электрона для восстановления ФАД (компонент фермента) в ФАДН2, который, в свою очередь, окисляется в несколько ступеней электродом. Результирующий ток пропорционален концентрации глюкозы. В этом случае, электрод является преобразователем, а фермент — биоселективным элементом. | ||
− | + | ||
− | [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%81%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BE%D1%80 | + | == Состав биосенсоров == |
+ | Биосенсоры состоят из трёх частей: | ||
+ | |||
+ | ''биоселективного элемента'' (биологический материал, например ткани, микроорганизмы, органеллы, клеточные рецепторы, ферменты, антитела, нуклеиновые кислоты, и т.д.), материал биологического происхождения или биомимик). Чувствительный элемент может быть создан с помощью биоинженерии. | ||
+ | |||
+ | ''преобразователя'' (работает на физико-химических принципах; оптический, пьезоэлектрический, электрохимический, и т.д.), который преобразует сигнал, появляющийся в результате взаимодействия аналита с биоселективным элементом, в другой сигнал, который проще измерить; | ||
+ | |||
+ | ''связанная электроника'', которая отвечает в первую очередь за отображение результатов в удобном для пользователя виде. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Классификация биосенсоров == | ||
+ | Существует много принципов классификации биосенсоров, исходящих из природы биохимического компонента, преобразователя сигнала, аналитических задач, особенностей генерируемого сигнала и областей потенциального применения. | ||
+ | Наиболее важные классификации: | ||
+ | |||
+ | ''по биохимическому компоненту'': ферментные сенсоры, иммуносенсоры, ДНК-сенсоры, сенсоры на основе микроорганизмов и клеточных тканей, сенсоры на основе надмолекулярных клеточных структур; | ||
+ | ''по способу измерения сигнала'': электрохимические, оптические, физические, гибридные; | ||
+ | ''по сигналу'': динамические (кинетические), стационарные (равновесные); | ||
+ | ''по области применения'': экология, медицина, биотехнология, пищевая промышленность. | ||
+ | |||
+ | == Ссылки на источники информации == | ||
+ | [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%81%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BE%D1%80 Биосенсор - Википедиа] | ||
+ | |||
+ | [http://thesaurus.rusnano.com/wiki/article589 Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов] | ||
+ | |||
+ | [http://old.kpfu.ru/f7/bin_files/chem0019.pdf Основы биосенсорики] |
Версия 16:33, 20 января 2016
Биосенсоры — это аналитические приборы, в которых для определения химических соединений используются реакции этих соединений, проходящие в органеллах, клетках или тканях. Таким образом, биосенсоры являются структурами, указывающими на присутствие определенных молекул или биологических структур в исследуемых пробах, а также определяющими количество присутствующего в них искомого вещества. В биосенсорах биологический компонент сочетается с физико-химическим преобразователем.
Самый известный пример коммерческого биосенсора — это биосенсор для измерения уровня глюкозы в крови, в котором используется фермент глюкозоксидаза для расщепления содержащейся в крови глюкозы. В процессе расщепления фермент сначала окисляет глюкозу и использует два электрона для восстановления ФАД (компонент фермента) в ФАДН2, который, в свою очередь, окисляется в несколько ступеней электродом. Результирующий ток пропорционален концентрации глюкозы. В этом случае, электрод является преобразователем, а фермент — биоселективным элементом.
Состав биосенсоров
Биосенсоры состоят из трёх частей:
биоселективного элемента (биологический материал, например ткани, микроорганизмы, органеллы, клеточные рецепторы, ферменты, антитела, нуклеиновые кислоты, и т.д.), материал биологического происхождения или биомимик). Чувствительный элемент может быть создан с помощью биоинженерии.
преобразователя (работает на физико-химических принципах; оптический, пьезоэлектрический, электрохимический, и т.д.), который преобразует сигнал, появляющийся в результате взаимодействия аналита с биоселективным элементом, в другой сигнал, который проще измерить;
связанная электроника, которая отвечает в первую очередь за отображение результатов в удобном для пользователя виде.
Классификация биосенсоров
Существует много принципов классификации биосенсоров, исходящих из природы биохимического компонента, преобразователя сигнала, аналитических задач, особенностей генерируемого сигнала и областей потенциального применения. Наиболее важные классификации:
по биохимическому компоненту: ферментные сенсоры, иммуносенсоры, ДНК-сенсоры, сенсоры на основе микроорганизмов и клеточных тканей, сенсоры на основе надмолекулярных клеточных структур; по способу измерения сигнала: электрохимические, оптические, физические, гибридные; по сигналу: динамические (кинетические), стационарные (равновесные); по области применения: экология, медицина, биотехнология, пищевая промышленность.
Ссылки на источники информации
Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов