Біосенсори: будова, класифікація та застосування
| Автори | Н.М. Іншина, І.В. Чорна, Л.О. Прімова, Л.І. Гребеник, Я.В. Хижня |
| Приналежність |
Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна |
| Е-mail | n.inshina@med.sumdu.edu.ua |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 3 |
| Дати | Одержано 01 травня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020 |
| Посилання | Н.М. Іншина, І.В. Чорна, Л.О. Прімова, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03033 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03033 |
| PACS Number(s) | 87.85.fk, 82.47.Rs |
| Ключові слова | Біосенсор (7) , Наноматеріали (11) , Біорецептор, Фізико-хімічний перетворювач. |
| Анотація |
Узагальнено дані сучасних наукових досліджень про будову біосенсорів, їх класифікацію та використання у різних галузях практичної діяльності людини. Охарактеризовано різновиди біосенсорів залежно від типу біорецептора і фізико-хімічного перетворювача у їх складі. Розглянуто особливості будови біосенсорів на основі ферментів, клітин, клітинних органел, тканин, нуклеїнових кислот, антитіл, аптамерів. Описано принципи функціонування оптичних, акустичних, калориметричних, п’єзоелектричних, електрохімічних біосенсорів. Узагальнено дані про конструювання біосенсорів нового покоління. Проведено порівняння ефективності різних методів іммобілізації біорецепторів. Охарактеризовано фізичні (фізична адсорбція, включення у матрицю, інкапсулювання) та хімічні (ковалентне зв’язування, перехресні міжмолекулярні взаємодії) методи іммобілізації біорецепторів. Розглянуто способи покращення електрохімічних властивостей біосенсорів шляхом включення до їх складу вуглецевих наноматеріалів (нанотрубки, графен, оксид графену) та наночастинок металів. Наведено приклади застосування біосенсорів для оцінки якості харчових продуктів та питної води, контролю технологічних процесів у різних галузях промисловості, визначення рівня забруднення довкілля токсичними сполуками, моніторингу показників стану здоров’я людини, виявлення мікроорганізмів та їх токсинів, що можуть бути використані в якості біологічної зброї та ін. Обговорюються подальші перспективи розвитку біосенсорних технологій. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Пучкові та секторні режими електронних потоків у циліндричному магнітному полі магнетронної гармати [03001-1-03001-5]2) Теоретичне дослідження щодо вдосконалення сонячних елементів на основі CIGS [03002-1-03002-5]
3) Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H [03003-1-03003-5]
4) Optical Extraction Efficiency for External Cavity Quantum Cascade Lasers [03004-1-03004-5]
5) Числове моделювання параметрів FinFET транзисторів [03005-1-03005-4]
6) Числове моделювання розподілу температури та електричного поля при мікрохвильовому нагріванні нафтового коксу [03006-1-03006-5]
7) Наноструктуровані тонкі плівки ZnO і CuI на полі(етілентерафталатних) стрічках для захисту від ультрафіолетового випромінювання [03007-1-03007-8]
8) Механізми зміни провідності поруватого кремнію в атмосфері аміаку – DFT моделювання [03008-1-03008-7]
9) Розробка наночастинок фериту цинку міді: застосування в каталітичному вологому окисленні H2O2 фенолу [03009-1-03009-5]
10) Характеристики тонких плівок оксиду олова, отриманних методом центрифугування, для оптоелектронних застосувань [03010-1-03010-5]
11) Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю [03011-1-03011-5]
12) Про температурну залежність поздовжніх коливань електричної провідності в вузькозонних електронних напівпровідниках [03012-1-03012-5]
13) Вплив лазерного опромінення на оптичні властивості високоомних кристалів CdTe та твердих розчинів Cd1 – хZnxTe в області фундаментального оптичного переходу Е0 [03013-1-03013-4]
14) Електронні властивості наногібридного капсуляту MCM-41 SmCl3 [03014-1-03014-5]
15) Застосування кремнієвої структури з глибоким бар'єром для виявлення солей хлорної кислоти [03015-1-03015-5]
16) Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення [03016-1-03016-4]
17) Одноелектронний транзистор на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K) [03017-1-03017-5]
18) Середньоквадратичні динамічні зміщення атомів та їх комплексів від положення рівноваги в кристалах [03018-1-03018-5]
19) Осадження рідкої фази плівок TiO2 для електронно-транспортного шару перовскітних сонячних елементів [03019-1-03019-5]
20) Особливості випромінювання нанорозмірного SnO2 в пористій матриці [03020-1-03020-4]
21) Моделювання просторових характеристик кремнієвого сонячного елементу: підхід штучної нейронної мережі [03021-1-03021-4]
22) Вивчення когерентних властивостей екситону в напівпровідникових квантових точках [03022-1-03022-6]
23) Вплив додавання Fe на структурні та оптоелектронні властивості тонких плівок ZnO p/n типу, нанесених методом центрифугування [03023-1-03023-6]
24) Кутова еліпсометрія поверхневих шарів поруватого кремнію [03024-1-03024-4]
25) Біоактивні полімер-апатитні покриття з протимікробними властивостями на модельних титанових субстратах [03025-1-03025-5]
26) Вплив постійного магнітного поля на механічні властивості та термостабільність аморфних сплавів на основі Co, Fe та Ni [03026-1-03026-4]
27) Оптимізація електричних характеристик діода Шотткі Au/n-InN/InP на основі контактної техніки різних діаметрів [03027-1-03027-6]
28) Метод функцій Гріна для феромагнітних нанотрубок з надрешіткою [03028-1-03028-4]
29) Механізм стрибкової провідності в плівках Cd3As2, отриманих магнетронним розпиленням [03029-1-03029-4]
30) Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах [03030-1-03030-4]
31) Дисперсійні властивості нелінійності третього роду поверхневого плазмонного резонансу в золотих наночастинках [03031-1-03031-6]
32) Електропровідні та поляризаційні властивості неорганічно-органічного інкапсулянта MCM-41 (PTHQ) [03032-1-03032-5]
33) Електропровідність та магніторезистивні властивості плівкових сплавів на основі пермалою Fe0.5Ni0.5 та міді [03034-1-03034-4]
34) Вплив фазового складу композиційного матеріалу системи В-N-С на його фізико-механічні та трибологічні характеристики [03035-1-03035-5]
35) Модель тунельного струму у тунельному польовому транзисторі на базі двошарової графенової нанострічки за допомогою методу матриці переносу [03036-1-03036-5]
36) Дослідження електрофізичного впливу на протизносні властивості вуглеводневих рідин [03037-1-03037-6]
37) Розрахунок фізико-хімічних умов процесу формування захисних покриттів на основі карбідів та нітридів хрому [03038-1-03038-4]
38) Структурний і фазово-елементний розподіл у імпульсному плазмовому покритті, отриманому з використанням твердосплавного катоду [03039-1-03039-6]
39) Аналіз поведінки динамічних і структурних характеристик у попередньо продеформованих та опромінених Х-променями монокристалах NaCl [03040-1-03040-3]
