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 (3) , Наноматеріали (4) , 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