Biomedical Engineering. Биомедицинская инженерия. Учебное пособие
.pdfUnit 2. Biosensors and Biomedical Instrumentation
2.1. Answer the question: What is a biosensor used for?
Scan the text below and check your answer. 2.2 Read and translate the text.
Biosensors
A biosensor is an analytical device, used for the detection of a chemical substance, that combines a biological component with a physicochemical detector. The sensitive biological element, e.g. tissue, microorganisms, organelles, cell receptors, enzymes, antibodies, nucleic acids, etc., is a biologically derived material or biomimetic component that interacts with, binds with, or recognizes the analyte under study. The biologically sensitive elements can also be created by biological engineering. The transducer or the detector element, which transforms one signal into another one, works in a physicochemical way: optical, piezoelectric, electrochemical, electrochemiluminescence etc., resulting from the interaction of the analyte with the biological element, to easily measure and quantify. The biosensor reader device connects with the associated electronics or signal processors that are primarily responsible for the display of the results in a user-friendly way. This sometimes accounts for the most expensive part of the sensor device, however it is possible to generate a user friendly display that includes transducer and sensitive element (holographic sensor). The readers are usually customdesigned and manufactured to suit the different working principles of biosensors.
Biosensor system. A biosensor typically consists of a bio-receptor (enzyme/antibody/cell/nucleic acid/aptamer), transducer component (semiconducting material/nanomaterial), and electronic system which includes a signal amplifier, processor & display. Transducers and electronics can be combined, e.g., in CMOS-based microsensor systems. The recognition component, often called a bioreceptor, uses biomolecules from organisms or receptors modeled after biological systems to interact with the analyte of interest. This interaction is measured by the biotransducer which outputs a measurable signal proportional to the presence of the target analyte in the sample. The general aim of the design of a biosensor is to enable quick, convenient testing at the point of concern or care where the sample was procured.
21
Bioreceptors. In a biosensor, the bioreceptor is designed to interact with the specific analyte of interest to produce an effect measurable by the transducer. High selectivity for the analyze among a matrix of other chemical or biological components is a key requirement of the bioreceptor. While the type of biomolecule used can vary widely, biosensors can be classified according to common types of bioreceptor interactions involving: antibody/antigen, enzymes/ligands, nucleic acids/DNA, cellular structures/cells, or biomimetic materials.
2.3. Answer the questions:
1.What is a sensitive biological element?
2.How can sensitive biological elements be created?
3.How does the biosensor reader device work?
4.What is a biosensor system?
5.What is a bioreceptor designed for?
2.4. Translate the terms.
1a physicochemical detector
2enzymes
3antibodies
4nucleic acids
5organelles
6cell receptors
7biomimetic component
8ligands
9measurable
10a signal amplifier
2.5.Make up sentences with the terms from the table above.
2.6.Form nouns adding the suffix -ness to the given adjectives. Translate them into Russian.
Example: complete — completeness
Great, effective, useful, light, bright, ready, soft, black, thick, rough, weightless, shapeless, exact, unique, hard, harmful, empty, brief.
2.7. Speak about biosensors and their implementation.
22
2.8. Study the grammar rule. |
|
|
|
|
||
|
|
THE PARTICIPLES |
|
|
||
English verbs have two participles: Английские |
глаголы |
имеют два |
||||
the present participle (typing, writ- |
причастия: |
причастие |
настоящего |
|||
ing) and the past participle (typed, |
времени (typing, writing) и прича- |
|||||
written). |
|
|
стие |
прошедшего времени (typed, |
||
|
|
|
written). |
|
|
|
Participles have some qualities of |
Причастия имеют некоторые свой- |
|||||
verbs and are used in the formation |
ства глаголов и используются в об- |
|||||
of the continuous, perfect and per- |
разовании продолженных, пер- |
|||||
fect continuous tenses (he is typing; |
фектных |
и |
перфектных |
|||
he has written a letter). |
|
продолженных времён (он печата- |
||||
|
|
|
ет; он написал письмо). |
|
||
Participles have some qualities of |
Причастия имеют некоторые свой- |
|||||
adjectives and are used as attributes |
ства прилагательных и употребля- |
|||||
in a sentence (a smiling girl; sur- |
ются как определения в предложе- |
|||||
prised faces). |
|
|
нии |
(улыбающаяся |
девочка; |
|
|
|
|
удивлённые лица). |
|
||
Participles are also used in the func- |
Причастия также употребляются в |
|||||
tion of adverbial modifiers (he |
функции обстоятельств (он открыл |
|||||
opened the door, smiling; surprised, |
дверь, улыбаясь; удивлённый, он не |
|||||
he didn't know what to say). |
знал, что сказать). |
|
||||
A participle construction, that is, a |
Причастный оборот, то есть прича- |
|||||
participle together with the words |
стие вместе со словами, тесно свя- |
|||||
closely connected with it, can func- |
занными с ним, может быть в |
|||||
tion as an attribute (the student sit- |
функции определения (студент, си- |
|||||
ting at the table) or as an adverbial |
дящий за столом) или в функции |
|||||
modifier (standing by the window, |
обстоятельства (стоя у окна, она |
|||||
she watched the people). Participle |
наблюдала за людьми). Причастные |
|||||
constructions |
(participial |
construc- |
обороты |
обычно |
называются |
|
tions) are usually called "participial |
"participial phrases" или "participial |
|||||
phrases" or "participial clauses". |
clauses". |
|
|
|||
English participles are |
translated |
Английские причастия переводятся |
||||
into Russian with the help of verbs, |
на русский язык с помощью глаго- |
|||||
adjectives, |
participles, |
adverbial |
лов, |
прилагательных, |
причастий, |
|
23
participles. |
Russian |
adverbial |
деепричастий. Русское дееприча- |
|||||
participle |
has |
no corresponding |
стие не |
имеет |
соответствующей |
|||
form in English. |
|
|
ему формы в английском языке. |
|||||
Formation of Participles |
Образование причастий |
|||||||
Present Participle |
Причастие настоящего времени |
|||||||
The present participle is formed by |
Причастие |
настоящего |
времени |
|||||
adding "ing" to the base form of the |
образуется |
прибавлением "ing" к |
||||||
verb: flying, playing, running, sleep- |
базовой форме глагола: flying, |
|||||||
ing, working. |
|
|
playing, running, sleeping, working. |
|||||
The present participle expresses ac- |
Причастие |
настоящего |
времени |
|||||
tive meaning: doing, flying, playing, |
выражает активное значение: де- |
|||||||
reading. |
|
|
|
лающий, летящий, играющий, чи- |
||||
|
|
|
|
тающий. |
|
|
|
|
Past Participle |
Причастие прошедшего времени |
|||||||
Regular verbs form the past partici- |
Правильные |
глаголы |
образуют |
|||||
ple by adding "ed" to the base form |
причастие |
|
прошедшего |
времени |
||||
of the verb: moved, played, stopped, |
прибавлением "ed" к базовой форме |
|||||||
typed. |
|
|
|
глагола: moved, played, stopped, |
||||
|
|
|
|
typed. |
|
|
|
|
Irregular verbs form the past parti- |
Неправильные |
глаголы |
образуют |
|||||
ciple mostly by changing the root of |
причастие прошедшего времени в |
|||||||
the word: broken, flown, read, sold, |
основном изменением корня слова: |
|||||||
taken, written. |
|
|
broken, flown, read, sold, taken, |
|||||
|
|
|
|
written. |
|
|
|
|
The past participle expresses pas- |
Причастие |
прошедшего |
времени |
|||||
sive meaning: done, moved, played. |
выражает |
страдательное |
значение: |
|||||
|
|
|
|
сделанный, сдвинутый, сыгранный. |
||||
The Present Participle |
Причастие настоящего времени |
|||||||
The present participle (of the main |
Причастие |
настоящего |
времени |
|||||
verb) is used in the formation of the |
(основного глагола) используется в |
|||||||
continuous |
and |
perfect |
continuous |
образовании продолженных и пер- |
||||
tenses. |
|
|
|
фектных продолженных времён. |
||||
Continuous tenses: He is working |
Продолженные времена: Он рабо- |
|||||||
now. She will be writing letters at |
тает сейчас. Она будет писать |
|||||||
four o'clock. |
|
|
письма в четыре часа. |
|
||||
24
Perfect continuous tenses: He has Перфектные продолженные време- been working since early morning. на: Он уже работает с раннего By six o'clock, she will have been утра. К шести часам она будет writing letters for three hours. писать письма уже в течение трёх
часов.
Past Participle |
Причастие прошедшего времени |
||
The past participle (of the main |
Причастие |
прошедшего |
времени |
verb) is used in the formation of the |
(основного глагола) используется в |
||
perfect tenses in the active voice |
образовании перфектных времён в |
||
and of all of the tenses in the pas- |
активном залоге и всех времён в |
||
sive voice. |
пассивном залоге. |
|
|
Perfect tenses: She had typed two |
Перфектные времена: Она напеча- |
||
reports by ten o'clock yesterday. She |
тала два доклада к десяти часам |
||
will have typed the next report by |
вчера. Она уже напечатает следу- |
||
six o'clock. |
ющий доклад к шести часам. |
||
Tenses in the passive: Five reports |
Времена в пассиве: Пять докладов |
||
were typed last week. Two reports |
были напечатаны на прошлой не- |
||
had been typed by ten o'clock yes- |
деле. Два доклада были напечата- |
||
terday. This report will be typed |
ны к десяти часам вчера. Этот |
||
tomorrow. |
доклад будет напечатан завтра. |
||
Forms of Participles |
Формы причастий |
||
Participles have simple and com- |
Причастия имеют простые и слож- |
||
pound forms. Simple forms consist |
ные формы. Простые формы состо- |
||
of only one word, i.e., the participle |
ят только из одного слова, т.е. са- |
||
itself: doing, done. The form "do- |
мого причастия: doing, done. Форма |
||
ing" is simple active; the form |
"doing" (делающий) – простая ак- |
||
"done" is simple passive. |
тивная; форма "done" (сделанный) – |
||
|
простая пассивная. |
|
|
Compound (analytical) forms are |
Сложные (аналитические) формы |
||
formed with the help of the auxilia- |
образуются с помощью вспомога- |
||
ry verbs "be" and "have": having |
тельных глаголов "be" и "have": |
||
done; being done; having been |
having done; being done; having been |
||
done. The form "having done" is |
done. Форма "having done" (сде- |
||
perfect active; the form "being |
лавший) – |
перфектная |
активная; |
25
done" is passive; the form "having |
форма "being done" (делаемый) – |
been done" is perfect passive. |
пассивная; форма "having been done" |
|
(уже сделанный) – перфектная пас- |
|
сивная. |
Examples of simple |
Примеры простых |
and compound forms |
и сложных форм |
The student is reading a book. |
Студент читает книгу. |
The reading student didn't pay any |
Читающий студент не обратил |
attention to the teacher's words. |
никакого внимания на слова препо- |
|
давателя. |
The student reading a book didn't |
Студент, читающий книгу, не об- |
pay any attention to the teacher's |
ратил никакого внимания на слова |
words. |
преподавателя. |
He was sitting by the window, read- |
Он сидел у окна, читая книгу. |
ing a book. |
|
Having read ten pages of the book, |
Прочитав десять страниц книги, |
he decided to have a break. |
он решил сделать перерыв. |
The books read by him last week |
Книги, прочитанные им на прошлой |
included several novels. |
неделе, включали в себя несколько |
|
романов. |
Published in 1900, the story was |
Опубликованная в 1900 году, эта |
adapted into a film in 1939. |
повесть была экранизирована в |
|
1939 году. |
Having been translated into several |
Будучи переведённой на несколько |
languages, this story is well known |
языков, эта повесть хорошо из- |
in many countries. |
вестна во многих странах. |
Translation of Participles |
Перевод причастий |
Depending on the function in the |
В зависимости от функции в пред- |
sentence, on the context and mean- |
ложении, от контекста и значения, |
ing, English participles are translat- |
английские причастия переводятся |
ed into Russian as participles, as |
на русский язык как причастия, как |
adjectives, as adverbial participles, |
прилагательные, как деепричастия, |
as verbs. |
как глаголы. |
I saw a running boy. |
Я увидел бегущего мальчика. |
26
He was running very fast. |
Он бежал очень быстро. |
|
He ran shouting something. |
Он бежал, крича что-то. Он бе- |
|
|
жал и кричал что-то. |
|
Running past the bakery, the boy |
Пробегая мимо булочной, мальчик |
|
stopped abruptly. |
внезапно остановился. |
|
He stood there, looking at the shop- |
Он стоял там, пристально глядя |
|
window intently. |
на витрину. Он стоял там и при- |
|
|
стально смотрел на витрину. |
|
Having found the door locked, the |
Найдя дверь запертой, мальчик |
|
boy left. |
ушёл. |
|
Adverbial Participles |
Деепричастия |
|
In the examples above, "shouting |
В примерах выше, "shouting some- |
|
something; running past the bakery; |
thing; running past the bakery; look- |
|
looking at the shop window; having |
ing at the shop window; having |
|
found" have been translated into |
found" переведены на русский язык |
|
Russian with the help of adverbial |
с помощью деепричастий (крича, |
|
participles. |
пробегая, глядя, найдя). |
|
There are no adverbial participles in |
В английском языке нет дееприча- |
|
English. We translate English parti- |
стий. Мы переводим английские |
|
ciples into Russian with the help of |
причастия на русский язык с по- |
|
suitable adverbial participles in |
мощью подходящих деепричастий |
|
those cases where it is required by |
в тех случаях, где это требуется |
|
the norms of the Russian language. |
нормами русского языка. |
|
Participle after noun |
Причастие после |
|
|
существительного |
|
Participles are often placed after the |
Причастия часто ставятся после |
|
nouns that they modify: the prob- |
определяемых |
существительных: |
lems remaining; the people in- |
остающиеся проблемы; люди, при- |
|
volved; the questions discussed |
частные к этому; обсуждавшиеся |
|
|
вопросы |
|
In such cases, you can use a partici- |
В таких случаях можно употребить |
|
ple construction instead of a single |
причастный оборот вместо одиноч- |
|
participle. A participle construction |
ного причастия. Причастный обо- |
|
expresses the same meaning as a |
рот выражает такое же значение, |
|
relative subordinate clause (attribu- |
как относительное (определитель- |
|
tive clause) |
ное) придаточное предложение. |
|
27
The questions discussed were quite |
Обсуждавшиеся вопросы были |
important. – The questions dis- |
весьма важными. – Вопросы, об- |
cussed at the meeting were quite im- |
суждавшиеся на собрании, были |
portant. – The questions that were |
весьма важными. – Вопросы, ко- |
discussed at the meeting were quite |
торые обсуждались на собрании, |
important. |
были весьма важными. |
Participle construction |
Причастный оборот после |
after noun |
существительного |
Participle constructions in the func- |
Причастные обороты в функции |
tion of attributes stand after the |
определений стоят после существи- |
nouns that they modify. |
тельных, которые они определяют. |
I talked to several people participat- |
Я говорил с несколькими людьми, |
ing in the project. |
участвующими в проекте. |
Active and passive meanings of Активные и пассивные значения
Participles |
|
|
причастий |
||
In the function of attributes, present |
В функции определений, причастия |
||||
participles express active |
meaning, |
настоящего времени выражают ак- |
|||
and past participles express passive |
тивное значение, а причастия про- |
||||
meaning. |
|
|
шедшего времени выражают стра- |
||
|
|
|
дательное значение. |
|
|
In a number of cases there are no |
В ряде случаев нет соответствую- |
||||
corresponding |
Russian |
participles |
щих русских причастий с активным |
||
with active and passive meaning, for |
и |
страдательным |
значением, |
||
example, in the case of "boring, |
например, в случае "boring, bored". |
||||
bored". |
|
|
|
|
|
His attitude is annoying. |
|
Его отношение раздражающее. |
|||
She looks annoyed. |
|
Она выглядит раздражённой. |
|||
Some past participles in the function |
Некоторые причастия прошедшего |
||||
of attributes can express active |
времени в функции |
определения |
|||
meaning. For |
example: |
advanced |
могут выражать активное значение. |
||
students; experienced users; devel- |
Например: продвинутые студенты; |
||||
oped countries; increased activity. |
развитые страны; опытные пользо- |
||||
|
|
|
ватели; возросшая активность. |
||
28
Participles as adverbial |
Причастия |
|
|
|||
|
modifiers |
|
как обстоятельства |
|
||
Participles in the function of adver- |
Причастия в функции обстоятель- |
|||||
bial modifiers (of time, reason, |
ств (времени, причины, образа дей- |
|||||
manner, |
accompanying |
circum- |
ствия, сопутствующих обстоятель- |
|||
stances, etc.) are usually found in |
ств и т.д.) обычно встречаются в |
|||||
participle constructions, though sin- |
причастных оборотах, хотя оди- |
|||||
gle participles are also quite possi- |
ночные причастия тоже |
вполне |
||||
ble. The negative particle "not" is |
возможны. Отрицательная частица |
|||||
placed before the participle. Partici- |
"not" ставится перед причастием. |
|||||
ple constructions in the function of |
Причастные |
обороты в |
функции |
|||
adverbial modifiers are used mostly |
обстоятельств употребляются в ос- |
|||||
in writing. |
|
|
новном в письменной речи. |
|
||
Having finished my work, I went |
Закончив работу, я пошёл домой. |
|||||
home. (After I finished my work, I |
(После того, как я закончил рабо- |
|||||
went home.) |
|
ту, я пошёл домой.) |
|
|
||
Not knowing what to expect, she |
Не зная, чего ожидать, она боя- |
|||||
was afraid to open the door. |
|
лась открыть дверь. |
|
|
||
Surprised by his strange decision, |
Удивлённые его странным решени- |
|||||
his friends tried to talk him out of it. |
ем, его друзья пытались отгово- |
|||||
|
|
|
рить его от этого. |
|
|
|
Prepositions and conjunctions |
Предлоги и союзы |
|
||||
in the form of participles |
в форме причастий |
|
||||
Some prepositions and conjunctions |
Некоторые предлоги и союзы име- |
|||||
are in the form of participles. For |
ют форму причастий. Например: |
|||||
example: |
concerning, considering, |
concerning, |
considering, |
including, |
||
including, |
notwithstanding, |
owing |
notwithstanding, owing to, |
judging |
||
to, judging from, provided that, re- |
from, provided that, regarding, sup- |
|||||
garding, supposing. |
|
posing. |
|
|
|
|
Owing to the rain, the game was |
Из-за дождя игра была отложена. |
|||||
postponed. Considering the price, |
Принимая во внимание цену, этот |
|||||
this table is a good buy. |
|
стол – удачная покупка. |
|
|
||
Absolute Participle |
|
Самостоятельный причастный |
||||
|
Construction |
|
|
оборот |
|
|
The absolute participle construction Самостоятельный причастный обоhas its own subject and can stand at рот имеет своё собственное подле-
29
the beginning or at the end of the |
жащее и может стоять в начале или |
||||
sentence. |
в конце предложения. |
|
|||
Nobody knowing what to do, we de- |
Так как никто не знал, что делать, |
||||
cided to do nothing. |
мы решили ничего не делать. |
||||
Sydney is the largest city in Austral- |
Сидней – самый большой город в |
||||
ia, with Melbourne being the second |
Австралии, а Мельбурн – второй по |
||||
largest. |
величине. |
|
|
|
|
Our work finished, we said good- |
Так как наша работа была закон- |
||||
bye and left. |
чена, мы попрощались и ушли. |
||||
Participles in constructions |
Причастия в конструкциях |
||||
with Complex Object |
со сложным дополнением |
||||
In sentences like "I saw him cross- |
В предложениях типа "I saw him |
||||
ing the street. I had my car |
crossing the street. I had my car |
||||
washed.", the constructions "him |
washed.", конструкции "him crossing; |
||||
crossing; car washed" are often |
car |
washed" |
часто |
называются |
|
called "Complex Object" . |
"Complex Object" (сложное допол- |
||||
|
нение). |
|
|
|
|
Present Participle in constructions |
Причастие настоящего времени |
||||
with Complex Object |
в конструкциях со сложным |
||||
|
|
|
дополнением |
||
Constructions after verbs |
Конструкции после глаголов |
||||
of sense perception |
чувственного восприятия |
||||
The present participle is used in |
Причастие настоящего времени |
||||
constructions with complex object |
употребляется |
в конструкциях со |
|||
after the verbs of sense perception |
сложным дополнением после гла- |
||||
"hear, see, watch, observe, notice, |
голов |
чувственного |
восприятия |
||
feel" to indicate the action in pro- |
"hear, see, watch, observe, notice, |
||||
gress. |
feel", чтобы показать действие в |
||||
|
процессе. Например: |
|
|||
I saw him locking the door. |
Я видел, как он запирал дверь. |
||||
The infinitive in such constructions |
Инфинитив в таких конструкциях |
||||
usually expresses a completed ac- |
обычно |
выражает |
законченное |
||
tion, but if the verb is of continuing |
действие, но если глагол продол- |
||||
nature, the infinitive can express the |
женного |
характера, |
инфинитив |
||
action in progress. |
может выражать действие в про- |
||||
|
цессе. |
|
|
|
|
30
