240 likes | 1.03k Views
Biosenzori. Iva Zahija 6482/BT Katarina Zorić 6255/BT. Što je biosenzor?. Biosenzor je uređaj za detekciju analita koji kombinira biološku komponentu s fizikalno - kemijskom komponentom detektora. Sastoji se od 3 dijela :
E N D
Biosenzori Iva Zahija 6482/BT Katarina Zorić 6255/BT
Što je biosenzor? • Biosenzor je uređaj za detekciju analita koji kombinira biološku komponentu s fizikalno - kemijskom komponentom detektora. • Sastoji se od 3 dijela : - ''osjetljivi biološki element '‘ : biološki materijal (npr. tkiva, mikroorganizmi, organele, stanični receptori, enzimi, antitijela, nukleinske kiseline, itd.)
- ''sonda'' ili ''detektor elementa'' ili ''pretvornik'' (fizikalno - kemijska, optička, piezoelektrična, elektrokemijska, poluvodička), pretvara signal koji nastaje interakcijom analita s biološkim elementom u drugi signal koji se može lakše mjeriti i kvantificirati; - povezani elektronički ili signalni procesori koji su primarno odgovorni za prikaz rezultata u obliku razumljivom čovjeku.
detektiraju analite u : plinskom, tekućem ili krutomstanju • Komercijalni senzori razvijeni su za : glukozu, saharozu, laktozu, laktat, etanol, metanol, škrob, DNA...
Elementi biosenzora Uzorak : kultura stanica, krv, urin, uzorci hrane, zrak, voda, tlo, vegetacija... Sonda : - bioreceptor : nukleinske kiseline, stanice, antitijela, enzimi ; elektroničko sučelje : elektrode, PET uređaji, nanometarske pločice, nanočestice Elektronički procesor : pojačivač signala > procesor signala > ekran
BIOSENZOR ZA GLUKOZU • 1962.godine L.C.Clark izradio je elektrokemijski biosenzor za glukozu • Koristi enzim glukoza oksidazu koji oksidira glukozu u kisikov peroksid kojeg detektira elektroda • Izgled biosenzora danas
ELEKTROKEMIJSKI SENZORI • obično se temelje na enzimatski kataliziranoj reakciji koja proizvodi ili troši elektrone • Mogu biti potenciometrijski, amperometrijski, konduktometrijski, kulomterijski AMPEROMETRIJSKI • Zasniva se na mjerenju prijenosa elektrona tijekom redoks reakcije
POTENCIOMETRIJSKI • metoda u kojoj se mjeri razlika potencijala između elektroda elektrokemijske ćelije uz ravnotežne uvijete KONDUKTOMETRIJSKI • mjere promjenu električne provodnosti ili promjenu njegove recipročne vrijednosti tj. električnog otpora KULOMETRIJSKI • zasniva se mjerenju protekle količine elektriciteta
FOTOMETRIJSKI SENZORI • Zasnivaju se na fenomenu površinskih plazma rezonancija (“surface plasmon resonance”) na pojedinim materijalima - tanki sloj zlata na staklenoj površini s velikim refraktivnim indeksom može apsorbirati lasersko svjetlo, stvarajući elektronske valove (“surface plasmons”) na zlatnoj površini.
PRIMJENA • Glukoza – dijabetes • Zaštita okoliša - otkrivanje pesticida • Otkrivanje patogena • Određivanje razine toksičnih tvari prije i poslije bioremedijacije • Otkrivanje i utvrđivanje organofosfata • Analitičko mjerenje folna kiseline , biotina , vitamina B12 i pantotenske kiseline • Određivanje ostataka lijekova u hrani , kao što su antibiotici za poticanje rasta • Otkrivanje lijekova i vrednovanje biološke aktivnosti novih spojeva • Proteinsko inženjerstvo • Otkrivanje toksičnih tvari ( npr. Mikotoksina)
PREHRAMBENA INDUSTRIJA • optičkih obložena antitijela obično se koriste za otkrivanje patogena i prehrambenih toksina • Princip fluorescencije - ova vrsta optičkog mjerenja može značajno pojačati signal • u vodi topljivi vitamini i kemijski sastojci (ostaci lijekova) • ELISA
ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbentAssay) Princip metode: • na površinu dodajemo antigene iz uzorka • dodajemo specifična antitijela koja se vežu na antigene (antitijela imaju na sebe vezane enzime) • dodajemo supstrat koji reagira sa enzimom i daje obojeni produkt koji ukazuje na prisutnost specifičnog antigena
Idealan biosenzor? • visoka osjetljivost i selektivnost • reverzibilan • pouzdan • što rjeđe kalibriranje • brzi odziv • mala veličina • jeftina izrada • analiza u realnom vremenu • nepotrebno uzorkovanje i postupanje s uzorkom
Literatura • http://www.news-medical.net/health/Biosensors-What-are-Biosensors.aspx • http://www.news-medical.net/health/Biosensor-Principles.aspx • http://www.news-medical.net/health/Biosensor-Applications.aspx • http://www.news-medical.net/health/Biosensors-and-Food-Industry.aspx
http://en.wikipedia.org/wiki/ELISA http://www.periodni.com/enig/potenciometrijski_senzori.html http://www.quality.unze.ba/zbornici/QUALITY%202009/133-Q09-142.pdf