Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Wat is een katalytische biosensor?

A katalytische biosensor is een type biosensor dat een enzym of andere biologische katalysator gebruikt om een specifieke analyt te detecteren en te kwantificeren. Hier is een uitsplitsing:

componenten:

* Bioreceptor: Dit is het biologische element, meestal een enzym, dat specifiek interageert met de analyt van interesse.

* Transducer: Dit zet het biologische signaal (enzym-gekatalyseerde reactie) om in een meetbaar signaal, zoals een elektrisch signaal of een kleurverandering.

* immobilisatiematrix: De bioreceptor wordt geïmmobiliseerd op een geschikte matrix (zoals een membraan of elektrode) om te voorkomen dat deze wegdekt en om een stabiele en reproduceerbare respons te garanderen.

Hoe het werkt:

1. Binding van analyt: De analyt bindt aan het geïmmobiliseerde enzym.

2. Katalytische reactie: Het enzym katalyseert een chemische reactie waarbij de analyt betrokken is, waarbij een product wordt geproduceerd.

3. Signaalgeneratie: Het product van de enzymatische reactie wordt gedetecteerd door de transducer, waardoor een meetbaar signaal wordt gegenereerd.

4. Signaalinterpretatie: De grootte van het signaal is recht evenredig met de concentratie van de analyt.

Voordelen:

* Hoge specificiteit: De specifieke katalytische activiteit van het enzym zorgt ervoor dat de sensor alleen reageert op de doelanaly.

* Hoge gevoeligheid: Katalytische biosensoren kunnen zeer lage concentraties analyten detecteren.

* snelle responstijd: Enzymatische reacties zijn typisch snel, wat leidt tot snelle sensorreacties.

* brede toepassingen: Katalytische biosensoren hebben een breed scala aan toepassingen op verschillende gebieden, waaronder gezondheidszorg, milieumonitoring en voedselveiligheid.

Voorbeelden:

* Glucose Biosensor: Gebruikt glucoseoxidase om de oxidatie van glucose te katalyseren, waardoor waterstofperoxide wordt geproduceerd, die vervolgens wordt gedetecteerd door een elektrode.

* cholesterol biosensor: Maakt gebruik van cholesteroloxidase om cholesterol om te zetten in een detecteerbaar product, waardoor cholesterolniveau -monitoring mogelijk is.

* ureum biosensor: Gebruikt urease om de hydrolyse van ureum te katalyseren, die ammoniak genereert, die vervolgens wordt gemeten.

Key Takeaways:

* Katalytische biosensoren zijn gebaseerd op de specifieke herkenning van een analyt door een geïmmobiliseerd enzym.

* Ze bieden een gevoelige en specifieke manier om analyten in verschillende toepassingen te detecteren en te kwantificeren.

* Hun werking omvat een katalytische reactie, wat leidt tot de productie van een detecteerbaar signaal.