Классификация биосенсоров

Введение

Биосе́ нсор – это сенсор из биологических материалов. Это аналитический прибор, в котором для определения химических соединений используются реакции этих соединений, катализируемые ферментами, иммунохимические реакции или реакции, проходящие в органеллах, клетках или тканях. В биосенсорах биологический компонент сочетается с физико-химическим преобразователем.

Биосенсоры находят все более широкое применение в целом ряде отраслей науки, промышленности, сельского хозяйства, медицины и здравоохранения, так как позволяют быстро и качественно анализировать сложные, многокомпонентные смеси веществ.

Биосенсоры состоят из двух компонентов: системы биохимического распознавания и преобразователя первичного сигнала (трансдъюсера). Как правило, в качестве биораспознающего реагента используют ферменты и другие специфические биологические объекты — антитела или антигены, отдельные клетки, микроорганизмы, срезы тканей — в иммобилизованном состоянии. Элемент биологического распознавания должен находиться в прямом контакте с преобразователем [1].

Уникальной особенностью биосенсоров, в отличие от химических датчиков, является высокая специфичность биораспознающего элемента, а также его способность осуществлять узнавание без дополнительных затрат энергии (повышения температуры, наложения потенциала и т.д.). Высокая специфичность позволяет количественно определять индивидуальное вещество либо группу родственных веществ в смеси [2].

Классификация биосенсоров

В зависимости от типа преобразователя, биосенсоры классифицируют на оптические, акустические, калориметрические, термические и электрохимические. Электрохимические биосенсоры, в свою очередь, делят на потенциометрические, амперометрические и кондуктометрические.

Для преобразования первичного сигнала в биосенсорах наиболее часто используются электрохимические методы. Электрохимические биосенсоры представляют собой хорошую альтернативу традиционным аналитическим системам благодаря высокой селективности и простоте регистрирующих устройств. Электрохимические методы детекции отклика имеют ряд преимуществ перед другими методами, в частности, по сравнению со спектрофотометрией, а именно: быстрое получение выходного сигнала, возможность анализа окрашенных и суспендированных образцов, возможность многократного использования биокатализатора. Все эти качества в сочетании с относительно простым аппаратурным оформлением электрохимических биосенсоров вызывают повышенный к ним интерес — развиваются работы по их усовершенствованию и созданию устройств для практического применения.