Biyosensörler

Biyosensörler, biyolojik moleküller, hücresel süreçler veya biyolojik etkileşimler tarafından üretilen sinyalleri, ölçülebilir elektriksel, optik veya mekanik bir sinyale dönüştüren cihazlardır. Genelde bir biyolojik tanılayıcı unsur, bir transdüser ve bir sinyal işleyici veya okuyucu birimden oluşur. Amaç, hedef analitin varlığını veya miktarını güvenilir biçimde tespit etmektir.

Biyolojik tanılayıcılar arasında enzim tabanlı sensörler, immünosensörler (antikor-antijen etkileşimleri), aptamer tabanlı sensörler ve hücre tabanlı sensörler öne çıkar. Çalışma prensibi, hedef analit ile tanılayıcı arasındaki özgül etkileşimin meydana getirdiği sinyal değişikliğini transdüser aracılığıyla ölçmektir. Transdüser türleri elektro-kimyasal, optik (fluorimetrik, yüzey plazmon rezonans gibi), pieszoelektrik ve alan etkisi transistoru (FET) tabanlı sensörleri kapsar.

Uygulama alanları geniştir ve klinik tanı, nokta bakım (point-of-care) çözümleri, gıda güvenliği, çevre izleme, biyogüvenlik ve tarım gibi alanlarda kullanılır. Ayrıca mikroçip tabanlı ve mobil cihazlarla entegre edilerek hızlı ve mobil analizler sunabilirler.

Performans değerlendirme ölçütleri arasında algılama limiti, dinamik aralık, yanıt süresi, tekrarlanabilirlik ve stabilite bulunur. Zorluklar arasında biyolojik bileşenlerin kararlılığı, matriks etkileri, kısıtlı ömürler, standardizasyon ve regülasyon gereklilikleri yer alır. Güncel gelişmeler aptamer tabanlı sensörler, moleküler anahtarlar ve CRISPR tabanlı tespit yaklaşımlarını içeren daha hızlı ve özgül çözümler sunmaktadır.