Классификация биосенсоровВ зависимо

Классификация биосенсоров
В зависимости от типа преобразователя, биосенсоры классифицируют на оптические, акустические, калориметрические, термические и электрохимические. Электрохимические биосенсоры, в свою очередь, делят на потенциометрические, амперометрические и кондуктометрические

Оптические биосенсоры
Значительная часть оптических биосенсоров основаны на явлении поверхностного плазмонного резонанса и используют свойство золотых и других материалов, а именно то, что тонкий слой золота, нанесенный на имеющую высокий коэффициент преломления стеклянную поверхность может абсорбировать лазерный свет, создавая электронные волны (поверхностные плазмоны) на золотой поверхности. Это происходит только при определенном угле падения и длине волны падающего света и в такой степени зависит от поверхности золотого слоя, что присоединение аналита к биологическому рецептору на поверхности этого слоя генерирует заметный сигнал. Сенсоры на основе поверхностного плазмонного резонанса представляют собой сенсорный чип, который состоит из пластиковой кассеты, несущей стеклянную тарелку, одна сторона которой покрыта микроскопическим слоем золота. Эта сторона взаимодействует с оптической распознающей аппаратурой прибора. Противоположная сторона тарелки соединяется с жидкостной проточной системой. Растворенные в жидкости реагенты могут непосредственно контактировать с поверхностью тарелки. Эта сторона стеклянного сенсорного чипа может быть различными путями модифицирована, позволяя легко присоединять интересующие молекулы. Обычно она покрыта карбоксиметилдекстраном или подобным веществом.

Свет с фиксированной длиной волны отражается от покрытой золотом стороны чипа под углом полного внутреннего отражения, и детектируется внутри прибора. Этот свет индуцирует исчезающую волну, которая проникает сквозь стеклянную тарелку в раствор вблизи её поверхности.

Коэффициент преломления проточной стороны сенсорного чипа прямо влияет на поведение света, отраженного от покрытой золотом стороны. Связывание веществ с поверхностью проточной стороны чипа влияет на коэффициент преломления, что можно зарегистрировать оптической аппаратурой; таким образом биологические взаимодействия могут быть измерены с высоким уровнем чувствительности.

Другие биосенсоры на основе исчезающей волны были коммерциализированы с использованием волноводов, в которых константа распространения света через волновод изменяется при абсорбции молекул на поверхность волновода. Например, в двойной поляризационной интерферометрии используются два волновода, один из которых изолирован и является эталонным, а второй волновод непосредственно контактирует с исследуемым образцом. Сравнивая константы скорости распространения света в обоих волноводах, делают заключение о концентрации аналита.

Оптические биосенсоры основаны в основном на изменении в абсорбции или флуоресценции соответствующего индикаторного компонента и не нуждаются в полном внутреннем отражении. Например, разработан полностью функционирующий прототип прибора для определения казеина в молоке. Прибор основан на обнаружении изменений в абсорбции золотого слоя.[4] Широко используемый в молекулярной биологии исследовательский инструмент, ДНК-микрочип, может также считаться оптическим биосенсором.

Электрохимические биосенсоры
Электрохимические биосенсоры обычно основаны на ферментативном катализе реакции, в которой освобождаются или поглощаются электроны (используемые ферменты принадлежат к классу оксидоредуктаз). Биосенсор обычно включает в себя три электрода: электрод сравнения, рабочий и вспомогательный. На поверхность рабочего электрода наносят биологический материал, который специфически вступает в реакцию с аналитом. Заряженные продукты реакции создают на рабочем электроде потенциал, который отнимается от потенциала на электроде сравнения для получения выходящего сигнала. Применяется также измерение силы тока (в этом случае интенсивность потока электронов пропорциональна концентрации аналита) при постоянном потенциале или потенциал можно измерять при нулевой силе тока (это даёт логарифмический отклик). Нужно отметить, что на потенциал электродов влияет заряд их окружения, что часто используется. Более того, возможно прямое электрическое определение небольших пептидов и белков по характерному для них заряду, используя биологически модифицированные ион-селективные полевые транзисторы (ИСПТ).[5]

Другие типы биосенсоров
В пьезоэлектрических сенсорах используются кристаллы, которые эластически деформируются при воздействии на них электрического потенциала. Переменный потенциал при определённой частоте вызывает стоячую волну в кристалле. Эта частота в значительной степени зависит от эластичных свойств кристалла, поэтому, если кристалл покрыт биологическим распознающим элементом, присоединение большого количества аналита к рецептору приведет к изменению резонансной частоты, что и служит сигналом о связывании.

Термические и магнитные биосенсоры практически не распространены.

Результаты (английский) 1:

Classification of biosensorsDepending on the type of converter, biosensors are classified on optical, acoustic, kalorimetricheskie, thermal and electrochemical. Electrochemical biosensors, in turn, divided into potentiometric, amperometricheskie and conductometricOptical biosensorsA large part of optical biosensors based on surface plazmonnogo resonance phenomenon and use the property of gold and other materials, namely that a thin layer of gold on having a high refractive index glass surface can absorb laser light, creating electronic waves (surface plasmons) on a gold surface. This occurs only when a specific angle and the wavelength of the incident light and so much depends on the surface layer of gold that the accession of analyte to biological receptor on the surface of this layer generates a visible signal. Sensors based on surface plazmonnogo resonance represent touch chip, which consists of a plastic carrier tape, glass plate, one side of which is covered with microscopic layer of gold. The party communicates with optical equipment detects the device. The opposite side of the dish connects with liquid flowing system. Dissolved in the liquid reagents can directly contact with the surface of the plates. This side of the glass touch chip can be customized in a variety of ways, allowing you to easily attach the molecules of interest. It is usually covered with karboksimetildekstranom or a similar substance.Light with fixed wavelength is reflected from gold-covered side of the chip at the angle of total internal reflection and detected inside the appliance. This light induces vanishing wave which penetrates through a glass plate in the solution near the surface.The refractive index of the flowing hand touch the chip directly affects the behavior of light reflected from a gold-covered hand. Binding substances with surface running chip side affects refractive index that can register the optical equipment; Thus biological interactions can be measured with high sensitivity.Other biosensors based on evanescent waves were commercialized with the use of waveguides, where constant light spread through the waveguide is changed by absorption of molecules on the surface of the waveguide. For example, dual polarization interferometry uses two waveguide, one of which is isolated and is the reference, and the second waveguide directly in contact with the studied sample. By comparing the rate constants of light propagation in waveguides, both conclude the concentration of analyte.Optical biosensors are based mainly on the change in the absorption or fluorescence corresponding indicator component and not in need of total internal reflection. For example, developed a fully functioning prototype device for determination of casein in milk. The device is based on detecting changes in the absorption of the gold layer. [4] a widely used research tool in molecular biology, DNA Microarray, can also be considered an optical biosensorom.Electrochemical biosensorsЭлектрохимические биосенсоры обычно основаны на ферментативном катализе реакции, в которой освобождаются или поглощаются электроны (используемые ферменты принадлежат к классу оксидоредуктаз). Биосенсор обычно включает в себя три электрода: электрод сравнения, рабочий и вспомогательный. На поверхность рабочего электрода наносят биологический материал, который специфически вступает в реакцию с аналитом. Заряженные продукты реакции создают на рабочем электроде потенциал, который отнимается от потенциала на электроде сравнения для получения выходящего сигнала. Применяется также измерение силы тока (в этом случае интенсивность потока электронов пропорциональна концентрации аналита) при постоянном потенциале или потенциал можно измерять при нулевой силе тока (это даёт логарифмический отклик). Нужно отметить, что на потенциал электродов влияет заряд их окружения, что часто используется. Более того, возможно прямое электрическое определение небольших пептидов и белков по характерному для них заряду, используя биологически модифицированные ион-селективные полевые транзисторы (ИСПТ).[5]Other types of biosensorsThe piezoelectric sensors used crystals that we are deformed when exposed to an electric potential. Variable capacity at a certain frequency causes standing wave in a crystal. This frequency depends largely on the elastic properties of the Crystal, so if the Crystal is coated with a biological element identifies the accession of a large number of analyte to a receptor will change the resonant frequency, and that serves as a signal about linking.Thermal and magnetic biochip technology is practically not distributed.

Результаты (английский) 2:

Classification biosensors
depending on the type of transducer, biosensors are classified into optical, acoustic, calorimetric, thermal and electrochemical. Electrochemical biosensors, in turn, divided into potentiometric, amperometric and conductometric

Optical biosensors
A significant portion of the optical biosensor is based on the phenomenon of surface plasmon resonance, and use the property of gold and other materials, namely, that a thin layer of gold deposited on having a high refractive index glass surface can absorb the laser light, creating electron waves (surface plasmons) on the gold surface. This occurs only at a certain angle of incidence and the wavelength of incident light, and to an extent dependent on the surface of the gold layer, that the attachment of the analyte to a biological receptor on the surface of this layer generate an appreciable signal. based on the surface plasmon resonance sensor is a sensor chip which consists of a plastic tape carrying the glass plate, one side of which is covered with microscopic gold layer. This side interacts with the optical pattern recognition device hardware. The opposite side plates coupled to the fluid flow system. Dissolved in the liquid reagents may directly contact the surface of the plates. This side of the glass sensor chip can be modified in various ways, making it easy to attach the molecule of interest. Usually it is covered karboksimetildekstranom or similar substance.

The light from the fixed wavelength is reflected by the gold-coated chip side at an angle of total internal reflection, and is detected inside the instrument. This light induces an evanescent wave that penetrates through the glass plate to a solution near its surface.

The refractive index of the flow side of the sensor chip directly affects the behavior of light reflected from the side coated with gold. Binding substances from the chip side surface of the flow affects the refractive index of that optical apparatus can be registered; thus biological interactions can be measured with high sensitivity.

Other biosensors based on evanescent wave have been commercialized using waveguides, in which constant light propagation through the waveguide is changed in the absorption of molecules at the waveguide surface. For example, in a dual polarization interferometry using two waveguides, one of which is insulated and a reference, and the second waveguide is in direct contact with the sample. Comparing the propagation rate constant light in both waveguides, and a conclusion on the analyte concentration.

Optical biosensors are based mainly on the change in absorption or fluorescence of the indicator of the corresponding component and need not be total internal reflection. For example, it developed a fully functional prototype of the device to determine casein in milk. The device is based on the detection of changes in the absorption of the gold layer. [4] Widely used in molecular biology research tool, The DNA microchip can also be considered as an optical biosensor.

Electrochemical biosensors
Electrochemical biosensors are usually based on enzymatic catalysis reaction in which electrons are released or absorbed by (used enzymes belong to the class of oxidoreductases). The biosensor typically includes three electrodes: the reference electrode, and an auxiliary worker. On the surface of the working electrode cause the biological material which reacts specifically with the analyte. The charged reaction products pose potential at the working electrode, which is subtracted from the reference electrode to the potential for output signal. It is used as the measurement of current (in this case, the electron beam intensity is proportional to the analyte concentration) at a constant potential or the potential can be measured at zero current (it gives a logarithmic response). It should be noted that the electrode potential of the charge affects their environment, which is often used. Moreover, the definition of direct electrical possibly small peptides and proteins according to their characteristic charge, biologically modified using ion-selective field effect transistors (ISFET). [5]

Other types of biosensors
Piezoelectric sensors are used crystals which deform elastically when subjected to an electrical potential. Variable capacity at a certain frequency is a standing wave in the crystal. This frequency is largely dependent on the elastic properties of the crystal, so if crystal is coated biologically recognizing element, joining a large number of analyte receptor will lead to a change in the resonant frequency, which is a signal for the binding.

Thermal and magnetic biosensors almost common.