Apa itu Biosensor?

Biosensor adalah perangkat analitik yang digunakan untuk mendeteksi analit (yaitu zat kimia yang diukur dalam prosedur analitis) dengan menggunakan bahan biologis. Misalnya glukosa adalah analit dalam pengujian glukosa darah.

Analit menggabungkan bahan biologis dengan komponen detektor fisikokimia. Biosensor terdiri dari tiga bagian berikut.

I. Bahan biologis:

Ini adalah bahan yang diturunkan secara biologis misalnya jaringan, mikroorganisme, organel, reseptor sel, enzim, antibodi, asam nukleat, dll. Ini adalah bagian sensitif dari biosensor.

  1. Transduser:

Itu terletak di antara kedua komponen dan asosiasi mereka.

iii. Detektor:

Ini bekerja dengan cara fisikokimia; optik, elektrokimia piezoelektrik, termometrik atau magnetik.

Biosensor menggabungkan komponen biologis untuk pengenalan molekuler yang sangat selektif. Biosensor glukosa darah adalah contoh paling luas dari biosensor komersial. Ini menggunakan enzim untuk memecah glukosa darah dan mentransfer elektron ke elektroda yang kemudian diubah menjadi ukuran konsentrasi glukosa darah. Ini memiliki permintaan yang tinggi di pasar.

  1. Prinsip Deteksi :

Bahan biologis diimobilisasi ke membran permeabel yang terletak di sekitar sensor. Zat yang akan diukur melewati membran dan berinteraksi dengan bahan biologis yang tidak bergerak dan menghasilkan produk.

Produk dapat berupa elektron, gas, panas atau ion. Produk diubah menjadi sinyal oleh transduser yang kemudian diperkuat. Sinyal listrik direkam oleh perekam. Ada berbagai jenis biosensor yang telah dibangun sesuai kebutuhan.

Biosensor elektrokimia biasanya didasarkan pada katalisis enzimatik dari reaksi yang menghasilkan ion. Substrat sensor berisi tiga elektroda: elektroda referensi, elektroda aktif, dan elektroda sink.

Elektroda lawan juga dapat hadir sebagai sumber ion. Reaksi analit target terjadi pada permukaan elektroda aktif. Ion yang dihasilkan menciptakan potensi yang dikurangi dari elektroda referensi. Akibatnya itu memberi sinyal.

Biosensor optik didasarkan pada fenomena gelombang elektron (plasmon permukaan). Ini memanfaatkan properti emas dan bahan lainnya.

Secara khusus lapisan tipis emas dapat menyerap sinar laser pada permukaan kaca indeks bias tinggi dan menghasilkan gelombang elektron (surface plasmons) pada permukaan emas. Ini terjadi hanya pada sudut dan panjang gelombang tertentu pada cahaya datang.

Pengikatan analit target ke reseptor pada permukaan emas menghasilkan sinyal terukur. Biosensor optik lainnya terutama didasarkan pada perubahan absorbansi atau fluoresensi senyawa indikator yang sesuai.

Biosensor berbasis termometrik dan magnetik jarang ditemukan.

  1. Aplikasi :

Ada banyak aplikasi potensial biosensor dari berbagai jenis. Persyaratan utama untuk pendekatan biosensor menjadi berharga dalam hal penelitian dan aplikasi komersial adalah identifikasi molekul target, ketersediaan elemen pengenalan biologis yang sesuai, dan potensi sistem deteksi portabel sekali pakai untuk lebih disukai daripada teknik berbasis laboratorium yang sensitif. dalam beberapa situasi. Beberapa contoh diberikan di bawah ini:

  1. Pemantauan glukosa pada pasien diabetes.
  2. Sasaran terkait kesehatan medis lainnya.
  3. Pemantauan lingkungan yaitu pendeteksian pestisida dan kontaminan air sungai.
  4. Penginderaan jauh bakteri udara misalnya dalam kegiatan kontra-bioteroris.
  5. Deteksi patogen yang ada pada bahan yang dapat dimakan.
  6. Penentuan kadar zat toksik sebelum dan sesudah bioremediasi.
  7. Deteksi dan penentuan organofosfat.

Versi elektrokimia dari enzim-modified immunoassay technology (EMIT) telah didemonstrasikan untuk deteksi potensi pengganggu endokrin di lingkungan. Desain biosensor in vivo untuk neurotransmiter untuk memfasilitasi studi penyakit Parkinson juga sedang berlangsung. Ini juga digunakan untuk mendeteksi kanker.

Diharapkan dapat memungkinkan dokter untuk mendiagnosa dan memantau jenis kanker yang umum, dan untuk menilai terapi mana yang paling tepat. Pastinya alat tersebut akan bekerja dengan mengidentifikasi protein penanda kanker atau molekul lain yang diproduksi oleh sel kanker. Ini bervariasi sesuai dengan jenis kanker dan berbeda dari protein yang diproduksi oleh sel sehat.

Related Posts