Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы. Часть 1. Технические методы и аппараты для экспресс-диагностики. Бердников А.В - 158 стр.

        2.5.1. Биосенсоры как новый тип аналитических устройств

      В последнее десятилетие возникли новые контакты на первый взгляд
между очень далекими областями: электроникой и биохимией. Их взаимо-
действие создало новую сферу – биоэлектронику. Первым шагом в этой об-
ласти было возникновение новых устройств для анализа и переработки, по-
лучивших название биосенсоров (БС). БС рассматриваются как первое поко-
ление биоэлектронных устройств.
   Биосенсоры – это аналитические устройства, использующие биологиче-
ские материалы для распознавания определенных молекул и выдающие ин-
формацию об их присутствии и количестве в виде электрического сигнала.
      Идея создания ферментного электрода принадлежит Кларку и Лайону, а
первая публикация в 1967г. и название “ферментный электрод” - Хиксу и
Апдайку. В этой работе на поверхность амперометрического электрода
Кларка была нанесена иммобилизованная глюкозооксидаза, с помощью ко-
торой по изменению концентрации кислорода измеряли концентрацию глю-
козы. Первый потенциометрический ферментный электрод для определения
мочевины описан Монтальво и Гильбо в 1968 г.
   Под термином биосенсор (БС) следует понимать устройство, в котором
чувствительный слой, содержащий миологический материал: ферменты, тка-
ни, бактерии, дрожжи, антигены/антитела, липосомы и др., непосредственно
реагирующий на присутствие определенного компонента, генерирует сигнал,
функционально связанный с концентрацией этого компонента. Конструктив-
но БС представляет собой комбинированное устройство, состоящее из двух
преобразователей, или трансдьюсеров, - биохимического и физического, на-
ходящихся в тесном контакте друг с другом. На рис. 3.10 приведена общая
схема такого устройства. Биохимический преобразователь, или биотранс-
дьюсер, выполняет функцию биологического элемента распознавания, пре-
образуя определяемый компонент, а точнее, информацию о химических свя-
зях в физическое или химическое свойство или сигнал, а физический преоб-
разователь преобразует концентрационный сигнал в электрический. В дан-
ном случае реализуется принципиально новый способ получения информа-
ции о химическом составе раствора. Наличие в устройстве биоматериала с
уникальными свойствами позволяет с высокой селективностью определять
нужные соединения в сложной по составу смеси, на прибегая ни к каким до-
полнительным операциям, связанным с использованием других реагентов и
т.д. (отсюда и название – без реагентные методы анализа).
   Существует большое разнообразие физических трансдьюсеров: электро-
химические, спектроскопические, термические, пьезоэлектрические и т.п. На
рис. 3.11 приведен перечень преобразователей используемых в БС.




                                                                      158