БИОСЕНСОРЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИНСУЛЬТА

Биосенсор — аналитический прибор, в котором для определения химических соединений используются реакции этих соединений, катализируемые ферментами, иммунохимические реакции или реакции, проходящие в органеллах, клетках или тканях. В биосенсорах биологический компонент сочетается с физико-химическим преобразователем.

В основе биосенсора лежит фотонный чип, изготовленный из нанокомпозитных полимерных материалов с использованием высокомасштабируемой наноимпринтной литографии (NIL). Включение наночастиц оксидов металлов в состав полимеров позволяет изменять показатель преломления таким образом, чтобы оптимизировать присущую биосенсору чувствительность. Оптическая схема на фотонных кристаллах, которая используется для направления света вокруг чипа и взаимодействия его с воспринимаемой средой, определяется с помощью массивов элементов размером порядка 100 нм.

Биосенсоры состоят из трёх частей:

• биоселективного элемента (биологический материал, например ткани, микроорганизмы, органеллы, клеточные рецепторы, ферменты, антитела, нуклеиновые кислоты и т. д.), материал биологического происхождения или биомимик). Чувствительный элемент может быть создан с помощью биоинженерии.
• преобразователя (работает на физико-химических принципах; оптический, пьезоэлектрический, электрохимический, и т. д.), который преобразует сигнал, появляющийся в результате взаимодействия аналита с биоселективным элементом, в другой сигнал, который проще измерить;

• связанная электроника, которая отвечает в первую очередь за отображение результатов в удобном для пользователя виде.

Принцип работы биосенсора

Обычно определенный фермент или желаемый биологический материал деактивируется одним из обычных методов, и деактивированный биологический материал находится в непосредственном контакте с преобразователем. Аналит соединяется с биологическим объектом, образуя чистый аналит, который, в свою очередь, дает электронную реакцию, которую можно рассчитать. В некоторых примерах аналит меняется на устройство, которое может быть связано с разрядом газа, тепла, ионов, электронов или ионов водорода. При этом преобразователь может изменять связанное с ним устройство, преобразуя его в электрические сигналы, которые могут быть изменены и рассчитаны.

Электрический сигнал преобразователя часто бывает низким и накладывается на достаточно высокий базовый уровень. Как правило, обработка сигнала включает вычитание сигнала базовой линии положения, полученного от родственного датчика без покрытия биокатализатором.

На страницу проекта