Все дипломы > Медицина > Добавить в закладки
Коллеги автора


Оставь голос:
Вы следите за научными мировыми открытиями?
Изредка о чем-то узнаю
Внимательно слежу
Нет - мне не интересно


Процитируем:
...« Приведена терминология, используемая в биосенсорном анализе. Дано краткое определение типам преобразователей, составляющих основу биосенсоров. Представлены характеристики био»...
подробнее

Медицина


Часто просматривают следующие страницы:


Френсис Бекон:

"Невежды презирают науку, необразованные люди восхишаются ею, тогда как мудрецы пользуются ею"



В 1976 г. Клеменс применил имплантируемый электрохимический глюкозный биосенсор для контроля глюкозы а крови в составе аппарата искусственной почки. Позднее на этой основе был выпущен промышленный прибор "Биостатор" фирмой "Элхарт". В это же время фирма "Ля Рош" стала выпускать биосенсорный анализатор лактата LA 640, в котором был использован растворимый медиатор гексацианоферат, обеспечивающий перенос электронов от лактатдегидрогеназы на электрод. Этот тип биосенсора открывал новую страницу, демонстрируя возможности, связанные с использованием медиатора как дополнительного элемента в схеме регистрации сигналов, генерируемых биологическим материалом. Кроме того, анализаторы лактата оказались практически полезны и нашли в дальнейшем широкое применение для решения задач, относящихся к области спорта и медицины.

Значительный прогресс в практическом использовании биосенсоров был связан с применением японским исследователем Шичири в 1982 г. игольчатого глюкозного электрода для анализов in vivo при подкожной имплантации человеку.

Идея создания иммуносенсоров прямого измерения путем иммобилизации антител на пьезоэлектрическом или потенциометрическом преобразователе появилась в начале 70-х годов. Вместе с тем коммерческое использование иммуносенсоров было обусловлено лишь созданием приборов на основе эффектов поверхностного плазмонного резонанса (ППР). Шведская фирма "BIAcore", основанная в 1990 г., является в настоящее время одним из лидеров в разработке и продаже приборов для регистрации ППР. Эти приборы широко используется для разработки биосенсоров различных типов.

В создании биосенсоров достаточно выраженными тенденциями всегда являлось снижение стоимости и упрощение конструкции. Электроды, удовлетворяющие таким требованиям, были описаны профессором Э. Тернером с соавторами в 1984 г.; они имели две отличительные особенности – содержали медиатор электронного транспорта и конструктивно были выполнены из проводящих материалов (золото, углерод и др.), напылённых на диэлектрическую подложку (в зарубежной практике эти электроды называются screen printed electrodes (SPE), что отражает технику их изготовления – их получают путем напыления проводящего материала через маску/экран (screen) на диэлектрическую основу, в качестве которой используют различные типы пластмасс; в русском языке эквивалентом является определение - электроды, полученные матричной печатью). При изготовлении электродов авторами были использованы оксидоредуктазы - ферменты, которые при окислении субстрата переносят от него заряд (электрон) на другие молекулы, например, на молекулы медиатора. Роль медиатора (использовали ферроцен и его производные) сводилась к облегчению процесса переноса электрона от фермента на электрод – после того, как при окислении молекулы субстрата электрон переносится на фермент, восстанавливая его таким образом, требуется произвести окисление фермента для подготовки его для дальнейших циклов окисления субстрата. Медиатор, принимая заряд от фермента при определенных потенциалах электрода, позволяет переносить его на электрод (эстафетный перенос), обеспечивая таким образом формирование аналитического сигнала. Использование медиаторного принципа генерации сигнала позволило во многих случаях повысить селективность детекции за счет снижения влияния примесей, присутствующих в пробе. Фирма MediSense (США) в 1987 г. на основе таких электродов стала выпускать глюкозоанализаторы размером с шариковую ручку для домашнего использования. Данный тип глюкозоанализатора характеризовался простотой процедуры анализа и низкой стоимостью электродов; электроды являлись одноразовыми, электронная часть прибора использовалась многократно. Доход фирмы возрастал экспоненциально и в 1996 г. достиг 175 миллионов долларов США.

Кратко затрагивая экономическую сторону биосенсорной технологии отметим, что в настоящее время три конкурирующие фирмы – Эббот (Англия), Байер (Германия) и Бёрингер (Германия) являются доминирующими в производстве биосенсоров и в общей сложности выпускают около 85% всей биосенсорной продукции в мире. В целом современная биосенсорная техника развивается исключительно быстрыми темпами; созданы биосенсоры, являющиеся аналогами коммерческих изделий, для определения более 100 различных веществ. За рубежом освоено промышленное производство 11 типов биосенсоров (данные на 1998 г.), издаются специализированные журналы, регулярно проводятся международные конференции. Возрастающее внимание производителей к этой области технологии подтверждается увеличением мирового объема продажи биосенсоров (в 1986 г объем реализации в мире составлял 69 млн. долларов США, в 1994 г. – 681 млн. долларов) и стремительным ростом числа организаций и фирм, занимающихся этой проблемой.

В середине 90-х годов развитие рынка биосенсорных продаж в Европе характеризовалось удвоением объема за пятилетний срок; так, за период с 1992 по 1997 г. рынок (в млн. долларов США) вырос в Германии с 95 до 209, в Великобритании - с 44 до 88, во Франции – с 52 до 118, в Италии – с 36 до 76, в Испании – с 17 до 46, в странах Бенелюкс – с 26 до 46, в странах Скандинавии – с 25 до 48, в остальных странах Европы (суммарно) – с 23 до 41. Приведенные данные характеризуют высокую скорость роста производства и продаж и, кроме того, выделяют лидирующие страны.

Ценовая характеристика рынка в конце 2002 г выглядела следующим образом (цены в миллионах долларов США).

Таблица 1.2. Характеристика рынка.

Академические исследования. Журналы академического профиля ежегодно представляют описания большого количества биосенсорных анализаторов, основанных на различных типах преобразователей и рассматриваемых как лабораторные модели. В них используются ферменты, нуклеиновые кислоты, клеточные рецепторы, антитела, интактные клетки в сочетании с электрохимическими, оптическими, пьезоэлектрическими и термометрическими преобразователями. Для каждого подкласса описаны сотни различных стратегий возможного использования биоматериала в сочетании с конкретным преобразователем и указаны широкие потенциальные возможности в решении практических задач здравоохранения, оценки качества пищевых продуктов, контроля промышленных процессов, экологического мониторинга, решении задач оборонного характера и государственной безопасности. В настоящее время общей тенденцией развития биосенсоров является максимальная ориентация на создание анализаторов для решения практических нужд. Ключевым вопросом в этой проблеме является разработка подходов и методов, позволяющих повышать чувствительность, селективность и стабильность биосенсоров.

Завершая раздел об основных этапах развития биосенсорики приведем образное, представленное в шутливом тоне, определение различных стадий развития этой области, приведенное известным американским исследователем – одним из основоположников биосенсорной науки - профессором Гарри Рехницем на Конгрессе "Биосенсоры 2000", который проходил в американском городе Сан-Диего в 2000 г. В соответствии с его мнением:

60-е годы характеризовались тем, что исследования выполнялись исключительно для удовлетворения собственного интереса научных сотрудников;


Главы - параграфы


Так говорят:
Биосенсорный метод анализа химических соединений в...
Автор: Иришка
Ну что я могу сказать? :) От одного только выражен...
Автор: ираида
Я и в школе химию особенно не понимала, и теперь-т...
Автор: коля
Только что дочитал последнюю главу. Вообще замечат...
Автор: паша
Данное учебное пособие содержит так много хорошего...
Автор: ромка


Наука России - Наше будущее!