Biosensor

Funktionsweise eines Biosensors

Ein Biosensor besteht aus einem spezifischen biologischen Erkennungselement und einem Element, das die Veränderung der Erkennung in ein messbares elektrisches Signal umwandelt (dem Wandler, siehe Abbildung 1).

Das Erkennungselement kann ein Protein, ein Antikörper, ein DNA-Strang oder ein Enzym sein. Diese natürlichen Moleküle reagieren spezifisch auf eine bestimmte andere Substanz oder binden sich an diese.

Beispielsweise bindet sich ein Antikörper an ein Virus oder ein DNA-Strang bindet sich an den komplementären Strang, wodurch eine Helix entsteht. Dieser Vorgang verändert den Biosensor dauerhaft, weshalb die meisten Biosensoren nur einmal verwendet werden können.

Der Wandler wandelt die Veränderung in ein messbares elektrisches Signal um. Bei einem elektrochemischen Biosensor dient in der Regel die Arbeitselektrode als Wandler.

Point-of-Care-Anwendungen

Biosensoren werden typischerweise in Point-of-Care-Anwendungen eingesetzt. Dabei handelt es sich um Situationen, in denen ein bestimmter Test vor Ort durchgeführt werden muss und keine Möglichkeit besteht, den Test in einem Labor durchführen zu lassen.

Ein Beispiel dafür ist ein Rettungssanitäter, der im Falle eines Unfalls feststellen muss, ob die verletzte Person mit HIV infiziert ist oder nicht. Dieser Test kann mit einem tragbaren Potentiostat wie dem Sensit Smart oder EmStat in Kombination mit dem richtigen Biosensor durchgeführt werden.

Ein weiteres Beispiel ist der Blutzuckertest. Patienten mit Diabetes können diesen Test zu Hause durchführen, ohne ins Krankenhauslabor gehen zu müssen.

Mehrfach verwendbare Biosensoren

Einige Biosensoren enthalten Substanzen, die mehrere Substanzen in einem Experiment erfassen können. Diese Biosensoren können von Potentiostaten mit einem integrierten Multiplexer, wie dem EmStat MUX, verwendet werden. Dieser Potentiostat kann mehrere verschiedene elektrochemische Reaktionen gleichzeitig messen.