Biosenzori

1. Informatii generale biosenzori

Conform definitiei IUPAC, un biosenzor este un instrument analitic integrat in compact, capabil de a genera informatii analitice cantitative sau semi-cantitative specifice, el fiind realizat prin cuplarea directa a unui bioreactor cu un traductor fizic.

Se recomanda de asemenea, a se face o distictie clara intre biosenzor si sistem bioanalitic, sistem care necesita de obicei o serie de etape aditionale de prelucrare a probei cum ar fi adaugarea de reactivi.

In plus, biosenzorul trebuie delimitat de biproba care in general este de unica folosinta, sau nu poate fi utilizata in monitorizarea continua a concentratiei conpusului de determinare.

Biosenzorii moderni au evoluat din combinarea a doua discipline separate: tehnologia informationala, (microcircuite si fibre optice, procesare numerica a datelor, teoria generala a sistemelor cu comportare neliniara) si biologia moleculara. Prima furnizeaza electrozi miniaturali sau senzori optici, tehnica de preluare si procesare a informatiei iar a doua, pune la dispozitie biomolecule care recunosc o substanta tinta.

Schema generala a unui biosenzor este reprezentata in figura:

Fig 1. Diagrama schematica a principalelor componente ale unui biosenzor. Biocatalizatorul (a) converge substratul la produs. Aceasta reactie este constatata de traductor (b) care o converge intr-un semnal electric. Iesirea din traductor este amplificata (c), prelucrata (d) si prezentata (e).

Biosenzorul este un instrument analitic care are la baza un material biologic sensibil prin intermediul caruia se pot detecta specii biochimice sau chimice in mod direct fara o prelucrare complexa a probei. Aceasta este realizata prin fixarea traductorului traductorului biochimic pe suprafata unui traductor fizic adecvat care are rolul de a transforma semnalul analitic cuantificabil si procesabil.

Principiul de functionare a unui biosenzor se bazeaza pe difuzia substratului spre suprafata detectorului, unde are loc initial interactia cu traductorul biochimic; daca componenta biochimica interactioneaza specific si reversibil cu compusul chimic de determinat , apare o modificare a unuia sau a mai multor parametri fizico-chimici asociati cu aceasta interactie. Astfel, in urma acestei interactii pot aparea o modificare ale masei, de temperatura, generate de ioni, electroni,lumina sau degajare de gaze. Aceste cantitati sunt transformate intr-un semnal analitic de catre traductorul fizic, care este amplificat, procesat si afisat intr-o forma adecvata.

Caracteristicile de raspuns ale biosenzorilor depinde in principal de biocomponentul utilizat, modul de realizare a legarii dintre componenta biochimica si suprafata traductorului fizi (deci de imobilizrea biocomponentului) si de tipul traductorului utilizat.

Tipuri de biosenzori

Biosnzorii pot fi clasificati functie de componenta biochimica sau functie de traductorul fizic utilizat in constructia acestuia.

BIOSENZOR

- Enzime Electrozi

- Microorganisme Tranzistori cu

efect de camp

- Imunoagenti Termistori AMPLIFICARE Chemoreceptori Fibre optice

- tesuturi, organite Cristale

celulare piezoelectrice

Proba Bioreceptor Traductor Semnal Procesarea datelor

Fig 2.Reprezentarea scematica a unui biosenzor incluzand componente biochimice si diferiti traductori fizici care pot fi utilizati in constructia acestora.