자체 제작한 바이오센서로 포도당 감지 2/5 - 바이오센서란 무엇인가요?

바이오센서란 무엇인가요?

바이오센서는 생물학적 인식 요소를 사용하여 화학 신호를 전기 신호로 변환합니다. 이 매우 일반적인 개념은 그림 1에 설명되어 있습니다.

이러한 전환은 다양한 방식으로 이루어질 수 있습니다. 생물학적 인식 요소는 효소 또는 면역 체계의 일부일 수 있습니다. 효소는 생물학적 촉매제입니다. 효소는 반응 속도를 높이거나 주어진 조건에서 반응을 가능하게 하며, 특정 반응에 대해 매우 선택적이며 특정 물질 또는 물질 그룹만 변환합니다. 포유류와 같은 복잡한 유기체의 면역 체계는 신체 외부의 생물학적 물질에 대한 반응으로 항체를 생성합니다. 항체는 이 생물학적 물질에 특이적으로 결합합니다. 바이오센서의 트랜스듀서 요소는 인식 요소에서 일어나는 반응을 전기 신호로 변환합니다. 매우 일반적인 방법은 전극을 트랜스듀서로 사용하는 것입니다. 자유 확산 산화 환원 매개체는 산화 환원 효소로부터 전자를 전극으로 운반하여 전극과 함께 트랜스듀서를 형성할 수 있습니다.

상용 바이오센서

자유 확산 매개체는 자유 확산 효소와 결합하여 작은 규모로 작동하지만 상용화된 버전의 바이오센서에는 적합하지 않습니다. 매개체와 효소는 씻겨 나가며 센서는 정해진 소량으로만 한 번만 사용할 수 있습니다.

더 나은 시스템은 고정된 생물학적 인식 요소입니다. 매개체가 필요한 경우 매개체도 고정화해야 합니다. 생물학적 인식 요소의 고정화는 효소, 항체 등의 활성이 유지되는 방식으로 수행되어야 합니다. 고정화로 인해 단백질이 구조를 잃거나 벌크에서 효소로 가는 기판의 길이 막히면 센서가 작동하지 않습니다. 감지 시스템에 따라 효소 반응의 산물인 매개체와 반대 이온의 움직임도 바이오센서를 설계할 때 고려해야 합니다.

바이오센서 장도 참조하세요.