Біосенсори. Використання в медицині

ПХВ- ллівка джерело затворний виток

оксид

- дигоксин-іонофор кон’югат

- дигоксинові антитіла Малюнок 5.Іонофорний потенціометричний Малюнок 6. Будова ПТ (З Brooks S. біосенсор ( з Kress–Rogers E. та Terner A.P.F. та Terner A.P.F.“Measurement and у ”Advanses in Immunoassay for Veterinary and Control”) Food Analisis“)

Польовий транзистор (ПТ) - це перетворювач, в якому провідність напівпровідникового матеріалу контролюється електричним полем (Малюнок 6.). В нормі тут наявний лише незначний струм між джерелом та витоком, але зміна напруги відповідної полярності та величини на затворі призводять до виникнення струму між джерелом та витоком. Метал-оксидний напівпровідник ПТ з паладій/паладій оксидним затвором може бути використаний для визначення таких газів як водень, аміак, сірководень. Ці гази розпадаються на затворі з виділенням іонів водню. Біосенсор може базуватися на такому приладі, якщо фермент імобілізований на затворі. Уреаза, наприклад, була використана, щоб виділяти аміак з сечовини. Аміак потім визначався на метал-оксидному напівпровіднику ПТ(12).

Іоноселективний польовий транзистор (ІСПТ) включає іоноселективну мембрану, яка дозволяє прохід тільки одному типу іонів. рН - чутливий ПТ був використаний в поєднанні з ферментами, такими як беталактамаза та глюкозооксидаза, для розпізнавання пеніциліну та глюкози, як і очікувалося(34).

ПТ піддається мініатюризації і зберігає високу чутливість, що робить цей прилад дуже перспективним до використання in vivo(23).

Кондуктометричні біосенсори дуже рідко описуються в деталях. В цих приладах використовують дві пари ідентичних електродів. Мембрана, що містить імобілізований фермент, розташовується між однією парою електродів, коли “чиста” мембрана розташовується між іншою. Якщо є ферментна активність, то спостерігається зміна електричного опору.

ІІ.Оптичні біосенсори.Оптоволоконні проби та сенсори мають виключну роль в медицині для in vivo та in vitro аналізу(27). Вони виглядають дійсно безпечними та біосумісними для використання всередині людського тіла. M.Goldfinch та C.R.Lowe(15) описали прилад, який може визначати клінічно важливі компоненти, такі як , пеніцилін G, сечовина та глюкоза. Чутливі до змін рН барвники, такі як бромотімол синій та бромокрезол зелений, були імобілізовані у поєднанні з відповідними ферментами на прозорих мембранах, які використовувалися на твердофазних оптоелектронних сенсорах. Ферменти, що використовувалися - це пеніцилаза, уреаза та глюкозоксидаза. Коли мала місце ферментна реакція, спостерігали зміни кольору барвника. Це фіксувалося з використанням світла відповідної довжини хвилі. Цей та інші методи, базовані на рН, страждають від притамонної їм проблеми - буферних властивостей та рН біологічних рідин.

J.C.Schultz, S.Mansoury та I.Goldstein(29) зконструювали оптоволоконний датчик для визначення глюкози, в якому поєднувалося покриття глюкози та флуоресцентноактивного декстрану з білком Конкавалін А. Активний декстран витіснявся глюкозою, датчик був зконструйований таким чином, що декстран дифундував у “поле зору” оптоволокна.(Малюнок 7)

Конкавалін А

оптоволокно Г Д Г Д Г Г Д

флуоресцентне світло Д Д Д ДД Д

збуджуюче світло Д Д Д ДД ДД Д

Д Г Г Д Г Д Г Г