Τι είναι ο βιοαισθητήρας;
Ακολουθεί μια ανάλυση των εξαρτημάτων και της λειτουργίας του:
στοιχεία:
* Βιολογικό συστατικό: Αυτό είναι συνήθως ένα ένζυμο, αντίσωμα, DNA ή άλλο βιολογικό μόριο που αλληλεπιδρά ειδικά με την αναλύτη που θέλετε να ανιχνεύσετε.
* μετατροπέας: Αυτό μετατρέπει τη βιολογική αλληλεπίδραση σε ένα μετρήσιμο σήμα. Οι συνήθεις μετατροπείς περιλαμβάνουν:
* Electrochemical: Μετρά τις αλλαγές στην τρέχουσα, τάση ή αντίσταση.
* Οπτικό: Μετρά τις αλλαγές στην απορρόφηση φωτός, τον φθορισμό ή τη σκέδαση.
* πιεζοηλεκτρικό: Μετρά αλλαγές στη μάζα ή τη συχνότητα.
* Θερμική: Μετρά αλλαγές στη θερμότητα.
Πώς λειτουργεί:
1. δέσμευση αναλύτη: Η αναλυτική ουσία ενδιαφέροντος δεσμεύεται με το βιολογικό συστατικό (π.χ. ένα ένζυμο δεσμεύεται στο υπόστρωμα του).
2. Δημιουργία σήματος: Αυτό το συμβάν δέσμευσης προκαλεί αλλαγή στο βιολογικό συστατικό, το οποίο ανιχνεύεται από τον μετατροπέα.
3. Επεξεργασία σήματος: Ο μετατροπέας μετατρέπει την αλλαγή σε ένα μετρήσιμο σήμα, το οποίο στη συνέχεια επεξεργάζεται και εμφανίζεται.
Τύποι βιοαισθητήρων:
* ενζυματικοί βιοαισθητήρες: Χρησιμοποιήστε ένζυμα ως στοιχείο βιολογικής αναγνώρισης.
* Ανοσοισθητές: Χρησιμοποιήστε αντισώματα ή αντιγόνα ως στοιχείο βιολογικής αναγνώρισης.
* Biosensors DNA: Χρησιμοποιήστε το DNA ως στοιχείο βιολογικής αναγνώρισης.
* Βιοαισθητήρες ολόκληρου κυττάρου: Χρησιμοποιήστε άθικτα κύτταρα ως στοιχείο βιολογικής αναγνώρισης.
Εφαρμογές:
Οι βιοαισθητήρες χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων, όπως:
* Ιατρική διάγνωση: Ανίχνευση ασθενειών, παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα και ανάλυση των επιπέδων φαρμάκων.
* Περιβαλλοντική παρακολούθηση: Ανίχνευση ρύπων στο νερό και στον αέρα.
* Ασφάλεια τροφίμων: Ανίχνευση μολυσματικών ουσιών και αλλοίωσης των τροφίμων.
* Ανίχνευση βιοτρομοκρατίας: Ανίχνευση βιολογικών όπλων.
* Φαρμακευτική ανάπτυξη: Διαλογή δυνητικών φαρμάκων και παρακολούθηση των αποτελεσμάτων τους.
* Έλεγχος βιομηχανικής διαδικασίας: Παρακολούθηση διαδικασιών ζύμωσης και ενζυμικής δραστηριότητας.
Πλεονεκτήματα των βιοαισθητήρων:
* υψηλή ευαισθησία και εξειδίκευση: Μπορεί να ανιχνεύσει πολύ μικρές ποσότητες αναλύτη με υψηλή ακρίβεια.
* Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο: Παρέχετε συνεχή και άμεσα αποτελέσματα.
* Μη επεμβατική: Often require only a small sample or can be used to monitor in vivo.
* Κόστος αποδοτικό: Μπορεί να είναι πιο οικονομικά αποδοτική από τις παραδοσιακές μεθόδους.
Παραδείγματα βιοαισθητήρων:
* Μετρητής γλυκόζης: Χρησιμοποιείται από διαβητικούς για την παρακολούθηση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα.
* Δοκιμή εγκυμοσύνης: Ανιχνεύει την παρουσία ορμόνης HCG στα ούρα.
* Αισθητήρας ποιότητας νερού: Ανιχνεύει ρύπους όπως βαριά μέταλλα ή βακτήρια.
Συνολικά, οι βιοαισθητήρες είναι ισχυρά εργαλεία που επανάσταση σε πολλούς τομείς επιτρέποντας την ταχεία, ευαίσθητη και ειδική ανίχνευση ενός ευρέος φάσματος αναλυτών.
