Ποιοι είναι οι τύποι βιοαισθητήρων;

Τύποι βιοαισθητήρων:

Οι βιοαισθητήρες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση διαφορετικά κριτήρια, όπως:

1. Με βάση το στοιχείο βιολογικής αναγνώρισης:

* ενζυματικοί βιοαισθητήρες: Αυτά χρησιμοποιούν τα ένζυμα ως στοιχείο αναγνώρισης. Είναι ιδιαίτερα ειδικά και ευαίσθητα, αλλά περιορίζονται από τη σταθερότητα του ενζύμου και την ευαισθησία στην αναστολή.

* Ανοσοισθητές: Χρησιμοποιήστε αντισώματα ή αντιγόνα ως στοιχείο αναγνώρισης. Αυτά είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα και μπορούν να ανιχνεύσουν ένα ευρύ φάσμα αναλυτών, αλλά είναι συνήθως λιγότερο ευαίσθητοι από τους ενζυματικούς βιοαισθητήρες.

* βιοαισθητήρες που βασίζονται σε μικροβίου: Χρησιμοποιήστε ζωντανούς μικροοργανισμούς όπως βακτηρίδια ή ζύμη ως στοιχείο αναγνώρισης. Αυτά είναι κατάλληλα για την ανίχνευση ρύπων ή τοξικών ενώσεων και μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την ανταπόκριση του οργανισμού σε διάφορα ερεθίσματα.

* Βιοαισθητήρες που βασίζονται σε ιστό: Χρησιμοποιήστε ζωντανό ιστό ως στοιχείο αναγνώρισης. Παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την ανταπόκριση του ιστού σε συγκεκριμένα ερεθίσματα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή τοξικότητας ή τη διάγνωση της νόσου.

* βιοαισθητήρες που βασίζονται σε απταμερή: Χρησιμοποιήστε απταμερή, συνθετικά παραγόμενα ολιγονουκλεοτίδια που συνδέονται με συγκεκριμένους στόχους με υψηλή συγγένεια. Προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως σταθερότητα, εύκολη τροποποίηση και χαμηλό κόστος σε σύγκριση με τα αντισώματα.

* βιοαισθητήρες με βάση το DNA: Χρησιμοποιήστε το DNA ως στοιχείο αναγνώρισης, εκμεταλλευόμενοι τις ειδικές ιδιότητες δέσμευσης του με μόρια στόχου. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για την ανίχνευση παθογόνων ή γενετικών μεταλλάξεων.

2. Με βάση την αρχή της μεταγωγής:

* ηλεκτροχημικοί βιοαισθητήρες: Μετατρέψτε το συμβάν βιολογικής αναγνώρισης σε ένα ηλεκτρικό σήμα, χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως ποτενσιομετρία, αμπερμετρία, αγωγή ή εμπλοκές.

* Οπτικοί βιοαισθητήρες: Ανίχνευση του αναλύτη μέσω αλλαγών σε οπτικές ιδιότητες όπως απορρόφηση, φθορισμό ή δείκτης διάθλασης. Αυτές περιλαμβάνουν φασματοφωτομετρία, φθοριομετρία και συντονισμό επιφανειακού πλασμονίου (SPR).

* πιεζοηλεκτρικοί βιοαισθητήρες: Χρησιμοποιήστε πιεζοηλεκτρικούς κρυστάλλους που δονείται σε συγκεκριμένη συχνότητα, η οποία μεταβάλλεται παρουσία αναλύτη, ανιχνεύοντας έτσι τη συγκέντρωσή του.

* Θερμικοί βιοαισθητήρες: Μετρήστε τη θερμότητα που παράγεται ή καταναλώνεται από μια βιολογική αντίδραση για να προσδιορίσετε την παρουσία ή τη συγκέντρωση του αναλύτη.

* Μαγνητικοί βιοαισθητήρες: Χρησιμοποιήστε μαγνητικά νανοσωματίδια ως στοιχεία αναγνώρισης. Ανιχνεύουν τον αναλύτη μέσω αλλαγών στις μαγνητικές ιδιότητες.

3. Με βάση την εφαρμογή:

* Ιατρικοί βιοαισθητήρες: Χρησιμοποιείται για τη διάγνωση, την παρακολούθηση και τη θεραπεία της νόσου.

* Περιβαλλοντικοί βιοαισθητήρες: Παρακολουθήστε την ποιότητα του νερού, την ατμοσφαιρική ρύπανση και τη μόλυνση του εδάφους.

* Βιοαισθητήρες τροφίμων: Αναλύστε την ασφάλεια των τροφίμων, τη φρεσκάδα και την ποιότητα.

* Βιομηχανικοί βιοαισθητήρες: Παρακολούθηση διαδικασιών σε βιομηχανίες όπως η βιοτεχνολογία, η φαρμακευτική και η γεωργία.

4. Με βάση την κλίμακα:

* Μικροαισθητήρες: Αισθητήρες μικρού μεγέθους με υψηλή ευαισθησία και γρήγορους χρόνους απόκρισης.

* Μακροαισθητήρες: Αισθητήρες μεγαλύτερου μεγέθους με χαμηλότερη ευαισθησία αλλά υψηλότερη ευρωστία.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πρόκειται για μερικές ευρείες κατηγορίες και μπορεί να υπάρξει αλληλεπικάλυψη μεταξύ τους. Ο συγκεκριμένος τύπος βιοαισθητήρα που χρησιμοποιείται εξαρτάται από την εφαρμογή και τις επιθυμητές ιδιότητες.

Για παράδειγμα, ένας ενζυματικός βιοαισθητήρας που βασίζεται στην αμπερμετρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα για τη διαχείριση του διαβήτη. Εναλλακτικά, ένας οπτικός ανοσοαισθητήρας που βασίζεται στον συντονισμό επιφανειακού πλασμονίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης σε ένα δείγμα για τη διάγνωση του καρκίνου.