biosenzorii

Biosenzorii sunt dispozitive analitice care transformă o interacțiune biologică cu un analizat într-un semnal măsurabil. În configurația lor tipică, un element de recunoaștere biologic interacționează cu analizatul țintă, iar această interacțiune este transpusă de un transductor într-un semnal electric, optic sau fizic, care poate fi cuantificat și interpretat.

Componentele principale includ elementul de recunoaștere biologic, transductorul care convertește semnalul și, adesea, un circuit de procesare sau citire. Elemente de recunoaștere pot fi enzime, anticorpi, acizi nucleici, celule sau organisme vii; transductorii pot fi electrochimici, optici, piezoelectrici sau termici, iar unele platforme moderne folosesc nanomateriale sau resonatori de masă pentru sensibilitate sporită.

Biosenzorii pot fi clasificați în funcție de mecanismul de recunoaștere: enzimatici (utilizând o enzimă care catalizează reacția cu substratul țintă), imunologici (bazati pe anticorpi pentru detectarea antigenilor), pe bază de acizi nucleici (detectarea secvențelor specifice), cu celule sensibile la răspunsuri biologice sau aptameri (ARN sau ADN sintetic cu afinitate mare). Transductorii electrochimici, optici, piezoelectrici sau termici permit cuantificarea semnalului într-un format compact.

Aplicațiile includ diagnosticul medical de tip point-of-care, monitorizarea biomarkerilor, managementul terapiei, monitorizarea mediului (contaminanți, pesticide), siguranța alimentară și aplicații în biodefense. Istoric, primul biosensor enzymatic pentru glucoză, dezvoltat în anii 1960 de Clark și Lyons, a deschis calea dezvoltărilor ulterioare. Provocările curente sunt selectivitatea, stabilitatea în timp, fouling-ul, calibrarea și costul, în timp ce tendințele includ miniaturizarea, senzori multipli și integrarea cu dispozitive mobile și microfluidică.