- •4. Основные требования, предъявляемые к биологическим система при построении биосенсора (тут написано про тест-объекты, можно перефразировать про сами биосистемы, я хз, я тупой и не понимаю)
- •5. Ферменты как элемент биосенсорной системы (про глюкометр (глюкозооксидаза не забудьте)
- •9. Тест-реакция биологического элемента
- •10. Факторы среды, влияющие на тест-реакцию.
- •12) Основные требования, предъявляемые к тест-реакции.
- •13. Принципы выбора тест-реакции. (всеми любимый чат лгбт)
- •14. Тест-реакции, используемые при построении биосенсорных систем на основе ферментов (ответ гавно, но думаю схавает)
- •15. Полиферментные биосенсорные системы.
- •16. Регенерация коферментов в биосенсорах.
- •19. Общая схема построения биосенсорных устройств
- •20. Методы иммобилизации ферментов, антител (антигенов) и клеток в биосенсорных системах.
- •23. Неполяризующие электроды
- •24. Потенциалометрия, амперометрия, кулонометрия
- •28. Оптические методы (крч лучше выучите 29)
- •29. Характеристика оптических явлений, на основе которых производится оценка тест-реакции.
- •32. Хемо- и биолюминесцентные датчики
- •33. Сравнительная характеристика электрохимических и оптических датчиков
- •35. Характеристика наиболее распространенных коммерческих биосенсоров (крч анекдоты рассказывать)
- •36. Использование полупроводниковой электроники в конструкциях биосенсорных систем
- •39. Ионоселективный диод
- •40. Светоадресуемый полупроводниковый электрохимический датчик биосенсорных систем
- •41. Применение лазерной и волоконно-оптической технологий при создании биосенсорных устройств.
- •42.Основные варианты построения биосенсорных систем на основе оптических волокон.
- •43) Преимущества использования биосенсорных систем при анализе состояния окружающей среды, в медицине, биотехнологии, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.
- •44. Перспективы развития биосенсорной техники.
- •45. О возможности использования материалов биологического происхождения при создании элементов электронных устройств
- •46. История биосенсорных систем
9. Тест-реакция биологического элемента
Основным компонентом биосенсорного устройства является биологический чувствительный элемент (тест-объект). Именно по его реакции на действие определяемого вещества, по тем процессам, которые протекают в присутствии анализируемых соединений на нем, и производится качественный или количественный анализ пробы среды.
Тест-реакция — это специфическая реакция, в которой биологический элемент (например, фермент или антитело) взаимодействует с целевым веществом (антигеном, субстратом и т.д.), приводя к измеримому изменению, которое может быть зафиксировано с помощью датчика.
В качестве тест-реакции может быть использован как процесс по-
требления исходного реагента – кислорода (как это реализовано в
электроде Лайона и Кларка), так и процессы образования любого из
продуктов реакции – глюконовой кислоты или перекиси водорода.
Применение в качестве тест-объектов более сложных, чем фер- менты или другие биомолекулы, систем (органелл, микроорганизмов, тканей, органов и т. д.) дает еще более широкий выбор тест-реакции для реализации биосенсорного устройства. Однако при всем богатстве выбора в каждом конкретном случае необходим дифференцирован- ный подход к выделению именно данного, а не иного процесса в ранг тест-реакции. Этот процесс должен удовлетворять вполне определен- ным требованиям, главными из которых являются следующие:
1. Процесс должен надежно регистрироваться с помощью физи- ко-химического датчика.
2. Процесс должен обеспечивать однозначную регистрацию ко- личественных и качественных характеристик взаимодействия оп- ределяемого агента и тест-объекта.
3. Среди прочих процессов выбирается тот, который позволяет реализовать наиболее точный метод его регистрации.
4. Регистрация процесса взаимодействия тест-объекта и опреде- ляемого агента должна быть реализована с помощью как можно более простого и надежного датчика.
5. Измеряемый параметр регистрируется наиболее дешевым дат- чиком.
6. Регистрация тест-реакции должна удовлетворять ряду специ- альных требований, определяемых конкретными условиями ис- пользования биосенсора.
Следует отметить, что идеальных тест-реакций нет, поэтому не удивительно, что существует значительное разнообразие в конструк- циях биосенсорных устройств, созданных на основе одной и той же тест-системы.
10. Факторы среды, влияющие на тест-реакцию.
«Тест-реакция» («тест-процесс») – биохимическая реакция (биокаталитического, или биоаффинного типа), которая позволяет качественно или количественно оценить процесс взаимодействия БТЭ с аналитом.
Влияние факторов на выбор тест-реакции
1. Первая группа объединяет факторы исследуемого образца. К ним, например, относятся токсические вещества, которые содержатся в исследуемом объекте.
2. Вторая группа факторов объединяет различные посторонние воздействия и шумовые" помехи. Это могут быть изменения температуры, освещения и прочих условий, которые сказываются на состоянии тест-системы. Данные факторы не всегда удается учитывать и устранять, тем не менее необходимо стремиться к минимизации их воздействия.
3. Третья группа факторов - разнообразные воздействия, которые наносят на тест-систему намеренно, с целью регулирования ее чувствительности.
В биосенсорах тест-реакция может зависеть от различных факторов внешней среды, влияющих на точность, чувствительность и стабильность измерений. Основные из них:
Температура: влияет на кинетику реакций и стабильность биомолекул.
pH среды: определяет активность ферментов и оптимальные значения для чувствительности.
Ионная сила: влияет на взаимодействие между биомолекулами и анализируемыми веществами, а также на стабильность сенсора.
Присутствие загрязняющих веществ: вызывает ложные сигналы и уменьшает чувствительность.
привести к недостаточной реакции, долгое – к деградации биомолекул.
Окружающая среда: влажность и наличие света влияют на стабильность компонентов и реакцию на анализируемые вещества.
Механические воздействия: колебания, вибрации и другие воздействия влияют на стабильность сенсора и точность измерений.
Электрохимические условия: параметры, такие как напряжение, ток и проводимость среды, могут изменять реакцию сенсора.
Биосовместимость материалов: материалы должны быть совместимы с образцами и не вызывать нежелательных реакций.
11.Множественность тест-реакций биологического элемента.
Множественность тест-реакций биологического элемента – это явление, характеризующееся способностью одного и того же биологического элемента (клетки, ткани, органа, организма) реагировать на один и тот же раздражитель различными способами в зависимости от множества факторов. Это не просто вариативность ответа, а подлинная множественность, предполагающая качественное отличие реакций. Факторы, определяющие конкретный ответ, включают в себя как внутренние (генетическая предрасположенность, возраст, гормональный фон, состояние иммунной системы, предшествующий опыт), так и внешние (интенсивность и длительность воздействия раздражителя, наличие сопутствующих факторов, состояние окружающей среды). Например, одна и та же клетка может отвечать на стрессовое воздействие апоптозом (программируемой клеточной смертью), пролиферацией (активным делением), или изменением своей функциональной активности, в зависимости от внутреннего состояния и внешних условий. Множественность тест-реакций подчеркивает адаптивный характер биологических систем, их способность гибко реагировать на изменяющиеся условия среды, что обеспечивает выживание и поддержание гомеостаза
