30. Поняття про біосенсори. Основні типи та характеристики біосенсорів.

Біосенсори це аналітичні прилади які складаються з трьох частин: біоселективного елемента, перетворювача та електроніки, яка відповідає за відображення результатів в зручному для користувача вигляді. На першому етапі дії біосенсора відбувається «впізнавання» біоелементом специфічного для нього речовини з багатокомпонентної суміші. На другій відбувається перетворення інформації про протікання біохімічної реакції у форму електрохімічного сигналу. Далі електричний сигнал від перетворювача перетвориться в придатну для обробки форму.

В залежності від біоселективного(біологічного) матеріалу біосенсори поділяють: імуносенсори(базується на розпізнаванні та зв’язуванні антигена антитілом; недоліком є те, що взаємодії антитіло-антиген як правило, незворотні і вони залежать від рН,Т),

ферментативні(основою визначальної та вимірювальної системи є фермент-субстратна взаємодія, перевагою: здатність каталізувати велике число реакцій; потенціал для виявлення групи аналізованих речовин (субстратів, продуктів, інгібіторів); придатність з кількома різними методами трансдукції для виявлення аналіту),

біосенсори з НК(Процес розпізнавання заснований на принципі додаткового спарювання основ аденін-тимін і цитозин-гуаніну в ДНК.),

біосенсори з органелами(використовуються лізосоми, хлоропласти і мітохондрії),

біосенсори з клітинами(залишаються активними впродовж тривалого періоду і завдяки відтворюваності повторно використовуються. Вони широко використовуються для виявлення глобального параметру, такого як напружений стан, токсичність і органічні похідні.),

біосенсори з тканинами(легкі для іммобілізації в порівнянні з клітинами і органел; мають високу активність і стабільність від підтримки ферментів в навколишнє середовище; доступноста і низька ціна; не потребують виснажливої роботи у зв’язку з видобутком, центрифугуванням та очищенням ферментів; необхідність кофакторів для ферментів; різноманітність забезпечує широкий вибір щодо різних цілей.).

В залежності від перетворювача виділяють:

1.Електрохімічний: Амперометричні(потенціал між двома електродами встановлений, і струм, вироблений через окислення або відновлення електроактивних частинок, вимірюється та корелюється в залежності від концентрації аналізу який становить інтерес)Потенціометричні(вимірюють потенціал електрохімічних елементів з дуже низьким струмом. Вони включають іоноселективні електроди, газочутливі електроди та польові транзистори.

2.Оптичний(Світлочутливі діоди та фотодетектори використовуються в поєднанні з оптичними волокнами для визначення поглинання, люмінесценції та флуоресценції біологічних компонентів, що розташовані на кінці волокна.)

3.Акустичний(Електроакустичні пристрої базуються на виявлення зміни щільності маси, еластичності, вязкопружності, електричних або діелектричні властивостей мембрани, виготовленої з хімічно інтерактивних матеріалів зв'язаних із п'єзоелектричним матеріалом.)

4.Калориметричний(використання ферментативних термістрів для визначення теплоти реакції)