БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

12. МИКРОБИОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

12.17. Биосенсоры

Биосенсор представляет собой электронное регистрирующее устройство, в котором для обнаружения или измерения концентрации химического вещества используется биологический материал, например клетка, фермент или антитело. С его помощью особенно удобно производить измерения в случае ферментов или антител, потому что они очень специфичны и способны различать в сложной смеси отдельные молекулы.

В результате реакции между биологическим материалом и субстратом происходят изменения, которые с помощью подходящего преобразователя превращаются в электрический сигнал (рис. 12.30). Это делается для того, чтобы улавливать изменение и отвечать на него, как это делают органы чувств животных. (Например, палочки и колбочки в сетчатке глаза являются преобразователями. В ответ на действие света они образуют нервный импульс, который имеет электрическую природу.) Для того чтобы электрический сигнал биосенсора можно было считать в той или иной форме, например на цифровом табло, применяется усилитель сигнала. Биосенсор дает возможность улавливать различные типы изменений, такие как высвобождение тепла, свет, изменения pH или массы, поток электронов или образование новых химических веществ.

Рис. 12.30. Биосенсор.

12.17.1. Преимущества и проблемы использования биосенсоров

Основные преимущества:

1) биосенсоры специфичны — можно анализировать сложные смеси на присутствие определенного химического вещества без предварительной очистки;

2) они очень чувствительны, поэтому можно обнаружить очень низкие концентрации вещества в очень малых образцах;

3) они дают быстрый ответ;

4) они безопасны для использования;

5) они точны;

6) они могут быть очень маленькими;

7) они доступны для массового производства.

Основные недостатки:

1) они не очень прочны, поэтому нуждаются в тщательном уходе;

2) они не очень стабильны;

3) их нельзя стерилизовать.