در ابتدا تعریفی داشته باشیم از سنسور، سنسور ابزاری برای اندازه گیری متغیرهای فیزیکی است. متغیر توسط مبدل به سیگنال های قابل اندازه گیری مثل ولتاژ تبدیل می شود سپس توسط ADconvertor سیگنال های انالوگ به سیگنال های دیجیتال تبدیل و توسط کامپیوتر انالیز می شود. اما بیوسنسور، طراحی ان بگونه ای است که تنها با ماده ای خاص ( پروتئین ، نوکلئیک اسید، ویروس،…) واکنش نشان می دهد. نتیجه واکنش توسط پیامی به کامپیوتر ارسال می شود. بیوسنسور دارای ۳ بخش بیورسپتور، مبدل، پردازنده سیگنال است.
انواع بیوسنسور مبتنی بر مبدل:
- بیوسنسور نوری: برهم کنش انالیت_رسپتور سبب تغییر خواص نوری می شود.
- بیوسنسور الکتروشیمیایی: برهم کنش انالیت_رسپتور سبب تولید علامت الکتریکی بصورت پاسخ امپرومتریک، پتانسیومتریک و کانداکتیومتریک می شود.
- بیوسنسور پیزوالکتریک: برهم کنش انالیت_رسپتور سبب تغییراتی در جرم می شود که منجر جریان الکتریکی تولید می شود.
انواع بیوسنسور مبتنی بر بیورسپتور:
بیوسنسور مبتنی بر انزیم: در بیوسنسور تشخیص گلوکز، بر روی الکترود پوششی از انزیم گلوکز اکسیداز قرار می دهند. بعد از قرار گرفتن گلوکز بر روی سطح الکترود، گلوکز توسط انزیم گلوکز اکسیداز به گلوکونولاکتون، H2o2، o2 تبدیل می شود و با اندازه گیری اکسیژن حل شده سطح گلوکز خون تخمین زده می شود.
بیوسنسور مبتنی بر نوکلئیک اسید: از توالی ها برای شناسایی ویروس ها و باکتری ها استفاده می شود.یک زنجیره اولیگونوکلئوتیدی بر روی الکترود قرار میگیرد، سپس در معرض محلولی حاوی رشته های اولیگونوکلئوتیدی قرار می گیرد. توالی های مکمل بصورت قفل و کلید متصل می شوند و سیگنال تولید می شود.
بیوسنسور مبتنی بر انتی بادی: انتی بادی بر روی مبدل، به انتی ژن موردنظر متصل شده و تولید گونه های فعالی می کند که درنهایت توسط مبدل دتکت شده و سطح انتی بادی تخمین زده می شود.
بیوسنسور مبتنی بر اپتامر: بیوسنسورهایی که از اپتامر بعنوان عناصر تشخیصی استفاده می کنند را اپتاسنسور می گویند. اپتامرها خانواده ای از نوکلئیک اسیدها مثل اولیگونوکلئوتیدهاست که به ملکول هدف ( پروتئین، دارو، پپتید، سلول و…) متصل می شوند. اپتامرها قادر به تشخیص هدف از روی کانفورمیشن هستند.
بیوسنسور مبتنی بر MIP (molecular imprinted polymer) پلیمر قالب ملکولی
ماده هدف به عنوان template استفاده می شود و تعدادی مونومر عملکردی با پیوندهای غیرکوالانسی به ان وصل شده، سپس تعدادی cross link به ونومرها متصل شده و واکنش پلیمریزاسیون رخ می دهد. با شستشوی template ماتریس پلیمری باقی می ماند که از لحظ شکل و سایز مکمل هدف است.
زهرا خاوری
