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"



Терминология, определения

Приведем наиболее часто встречающиеся в биосенсорной области понятия и определения; часть из них, для облегчения самостоятельной работы студентов, магистрантов и аспирантов с англоязычной литературой, снабжена вариантом английского перевода.

Область исследования. Биосенсорные исследования в равной степени относятся к области аналитической химии и аналитической биотехнологии. Аналитическая химия, являясь наукой о методах изучения состава вещества, содержит такие разделы как качественный и количественный анализ.

Качественный анализ представляет совокупность методов по установлению химического состава образцов, т.е. идентификацию атомов, молекул, входящих в состав анализируемого вещества. Важнейшими характеристиками данного типа анализа являются специфичность и чувствительность. Количественный анализ представлен методами определения количественного состава тел, т.е. количественных соотношений, в которых находятся отдельные соединения в анализируемом веществе. Важнейшей характеристикой количественного анализа является, наряду со специфичностью и чувствительностью, точность. Особое место в ряду методов аналитической химии занимает технический анализ, основывающийся на совокупности методов качественного и количественного анализа в приложении к конкретному объекту. Технический анализ, как правило, сопряжен с решением практических вопросов и включает контроль процессов производства, заготовки сырья, готовой продукции, воды, воздуха, газов и т.д. Особенно велика в настоящее время потребность в экспрессных методах технического анализа, требующих не более 5-15 мин для отдельного определения.

Таким образом, ряд задач аналитической химии направлен на анализ состава и оценку концентрации веществ, находящихся в пробе. Биосенсорные анализаторы также предназначены для определения состава проб, т.е. выполнения качественного анализа; в случае, когда биосенсоры используются для оценки концентрации искомого соединения в пробе, с их помощью выполняется количественный анализ. Сравнивая биосенсорный анализ с химическими методами, можно отметить, что по сути он наиболее близок техническому анализу, поскольку: а) включает качественную и количественную составляющие, б) подразумевает экспресс-режим его выполнения и в) направлен на решение практически значимых задач.

Важная особенность принципиально отличает биосенсорный метод измерения от традиционно используемых в аналитической химии; она состоит в том, что анализ производится с помощью "наблюдения за поведением", т.е. регистрации реакций биологического материала, а не путем проведения ряда химических реакций, как принято в классических методах аналитической химии.

К аналитической биотехнологии биосенсоры имеют прямое отношение, поскольку эта область связана с применением биологического материала для выполнения различных тестов и анализов – например, оценки токсичности образцов, обнаружения общего органического загрязнения в пробах речной, озерной воды и т.д. Для этой цели применяются различные методы и подходы, биосенсорный анализ относится к одному из них.

Что такое биосенсор (biosensor)? Биосенсором называют аналитическую систему или прибор, включающий биологический материал, используемый для выполнения химического анализа, который сопряжен с преобразователем; биосенсор позволяет производить обнаружение заданных веществ в исследуемой пробе и оценку их концентрации. Как правило, такой анализ выполняется безреагентно, т.е. без использования каких-либо вспомогательных реактивов. Данное определение является одним из наиболее общих, формулирующих идеологию подхода.

Существуют также ряд других определений, из которых приведем содержащееся в журнале "Биосенсоры и биоэлектроника" – центральном международном издании, посвященном исследованиям, конструированию, разработке и практическому применению биосенсоров и биоэлектронике; в журнале публикуются результаты по использованию биологических материалов в современных аналитических приборах. По определению профессора Энтони Тёрнера, главного редактора журнала, биосенсор является аналитическим устройством, содержащим биологический материал (ткани, клетки микроорганизмов, органеллы, клеточные рецепторы, ферменты, иммуноактивные компоненты, нуклеиновые кислоты и т.д.), находящийся в непосредственном контакте с физико-химическим преобразователем или преобразующей микросистемой. Последние могут быть представлены оптическим, электрохимическим, термометрическим, пьезоэлектрическим или магнитометрическим устройствами. Как правило, преобразователь вырабатывает периодические либо непрерывные аналоговые/цифровые сигналы, которые пропорциональны концентрации одиночного или группы анализируемых соединений.

Создаваемые биосенсорные устройства разрабатываются в соответствии со специфическими требованиями потребителя и могут быть предназначены как для одиночных, так и непрерывных измерений. Биосенсоры в настоящее время широко используются для решения ряда практических задач, имеющих отношение к медицине, экологическому мониторингу, пищевой промышленности, контролю биотехнологических процессов, национальной безопасности и оборонных целей.

Принцип детекции, реализованный в биосенсорах, основан на том, что биоматериал, иммобилизованный (закреплённый) на физическом датчике (преобразователе), при взаимодействии с определяемым соединением генерирует зависимый от его концентрации сигнал, который регистрируется преобразователем того или иного типа и после обработки данных представляется в численном виде.

Схематически структура биосенсора приведена на рис. 1.1, типы преобразователей и виды биоматериала представлены в Таблице 1.1, а их характеристики будут рассмотрены в соответствующих разделах.


Главы - параграфы


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


Наука России - Наше будущее!