BİYOSENSÖRLER


Şekil.1 : Biyosensör [1]


Biyosensör Nedir ?

Biyosensör biyolojik bir bileşeni fizikokimyasal bir detektörle birleştiren, kimyasal bir maddenin saptanabilmesinde kullanılan analiliz yapan bir cihazdır [1]. Biyosensörler yüksek duyarlıklı, hızlı cevap süresine sahip, basit ve ucuz cihazlardır. Biyosensörlerin bu özelliklere sahip olması onları bir çok alanda görmemize olanak sağlamakta . Biyosensörlerin çeşitli uygulamaları arasında gıda teknolojisi, biyoteknoloji, genetik mühendisliği, nanoteknoloji, kanser dâhil tıbbi teşhisler, enzim çalışmaları, antikor çalışmaları ve DNA çalışmaları bulunmaktadır [2].


Biyosensörlerin tasarımında enzimler, nükleik asitler gibi biyomateryaller kullanılabildiği gibi direkt olarak doku veya mikroorganizmaların da kullanılması mümkündür ve bu tasarımda farklı dönüştürücü türlerinin kullanıldığı biliniyor fakat yaygın olarak elektrokimyasal dönüştürücüler kullanılmaktadır. Biyosensörlerin kablosuz sistemlerle birleştirilerek uzaktan, hızlı, yüksek doğrulukta verilerin elde edilmesi de sağlanmaktadır.


Biyosensörler Nasıl Çalışır ?


Bir biyosensör , reaksiyondaki bir analitin konsantrasyonuyla orantılı sinyaller üretip biyolojik veya kimyasal reaksiyonları ölçer . Biyosensörler , hastalık izleme , ilaç keşfi ve kirleticilerin , hastalığa neden olan mikroorganizmaların ve vücut sıvılarında ( kan , idrar, tükürük , ter ) bir hastalığın göstergesi olan belirtiçlerin tespiti gibi uygulamalarda kullanılmaktadır [2] . Tipik bir biyosensör sistemi Şekil.2 de gösterilmektedir.




Şekil.2 : Biyosensörün sistematik yapısı

Analite: Tespit edilmesi gereken maddedir .

Biyoreseptör: Analiti spesifik olarak tanıyan bir molekül olarak adlandırılabilir . Enzimler , hücreler , aptamerler, DNA ve antikorlar , biyoreseptörlerin bazı örnekleridir. Biyoreseptörün analit ile etkileşimi sonucu sinyal oluşturma süreci ( ışık, ısı , pH , yük veya kütle değişimi vb. şeklinde) biyo-tanıma olarak adlandırılır.


Transducer (Dönüştürücü): Dönüştürücü , bir enerji formunu diğerine dönüştüren bir elementtir. Bir biyosensörde dönüştürücünün görevi biyo-tanıma olayını ölçülebilir bir sinyale dönüştürmektedir. Bu enerji dönüşüm süreci sinyalizasyon olarak bilinir.


Elektronik: Dönüştürülen sinyali işleyen ve görüntüleme için hazırlayan bir biyosensörün parçasıdır.

Görüntüleme: Ekran , bir bilgisayarın likit kristal ekranı veya kullanıcı tarafından

anlaşılabilir sayılar veya eğriler oluşturan doğrudan bir yazıcı gibi bir kullanıcı yorumlama sistemi oluşturur .


Biyosensörler Çeşitleri Nelerdir ?


  • Kimyasal Biyosensörler ,

  • Elektrokimaysal Biyosensörler,

  • Potansiyometrik Biyosensörler ,

  • Amperometrik Biyosensörler ,

  • Kalorimetrik Biyosensörler ,

  • Piezoelektrik Tabanlı Biyosensörler,

  • Optiksel Biyosensörler ,

  • Manyetodirenç Tabanlı Biyosensörler.


Bu biyosensörler , kullanılan sensör malzemsinin cinsine , sensörün gometrik şekline ve ölçülecek biyolojik numuneye göre kendi içlerinde daha fazla çeşitlendirilmektedir.


Bir Biyosensörde Bulunması Gereken Özellikler Nelerdir ?

  • Seçicilik : Cihaz sadece analize odaklanmalı ve ayırt edici olmalıdır .

  • Kullanım Ömrü: Biyosensörün kullanım ömrü kullanılan biyolojik dönüştürücünün aktivitesine bağlıdır .

  • Tekrarlanabilirlik: Elektrotun aynı koşullar altında tekrarlanan ölçümlerde aynı sonuçları vermesi gerekir .

  • Kullanım kolaylığı : Tasarımı kolay ve anlaşılır olmalıdır .

  • Kalibrasyon: Üretilen cihazda herhangi bir kalibreye ihtiyaç duyulmaması gerekir fakat ihtiyaç durumunun en az olması gerekir .

  • Hızlı geri dönüt ve geri dönme süresi : İdeal bir biyosensör hızlı bir şekilde analiz yapmalı ve cevabı iletebilmelidir.

Biyosensörlerin Kullanım Alanları



Şekil 3 : Biyosensörlerin kullanıldığı alanlar



Biyosensörler; tıp, protez cihazların üretilmesi, çevre ve yiyecek endüstrisi, yeni ilaçların keşfi ve hastalık teşhisi gibi pek çok alanda kullanılmaktadır. Biyosensörlerin kullanım

alanları dikkate alındığında sensörlerin çoğunlukla insan sağlığını doğrudan ilgilendiren konularda hastalık teşhisi için kullanıldığı görülmektedir. Bu alanlarda belirli analizler yapılırken hücreler ve küçük moleküller kullanılır .

Kaynakça


Şekil 1:https://www.benimuhendisim.com/biyosensorler/


Şekil 2: http://europepmc.org/article/med/27365030


Şekil 3: https://www.elprocus.com/what-is-a-biosensor-types-of-biosensors-and-applicatio ns/



1- https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/2141624 ( Accessed on 7 July 2022.)


2- Essays Biochem. 2016 Jun 30; 60(1): 1–8. Published online 2016 Jun 30. ( Accessed on 7 July 2022.)


3- https://www.benimuhendisim.com/biyosensorler/


21 görüntüleme0 yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör