Apa itu Biosensor, Jenis-Jenis Biosensor dan Aplikasi
Setelah itu, gel dengan enzim pengoksidasi glukosa dilapisi pada elektroda oksigen untuk menghitung gula darah. Sejalan dengan itu, enzim urea digunakan dengan elektroda yang diciptakan khusus untuk ion NH4++ untuk menghitung urea dalam cairan tubuh seperti urin dan darah.
Ada tiga pembangkit biosensor yang tersedia di pasar. Pada biosensor tipe pertama, reaksi produk tersebar ke sensor dan menyebabkan reaksi listrik. Pada tipe kedua, sensor melibatkan mediator tertentu antara Sensor dan respons untuk menghasilkan respons yang lebih baik.
Pada tipe ketiga, respons itu sendiri menyebabkan reaksi dan tidak ada mediator yang terlibat langsung. Artikel ini memberikan gambaran umum tentang pengertian biosensor, prinsip kerja biosensor, jenis-jenis, dan aplikasinya.
Apa itu Biosensor?
Biosensor dapat didefinisikan sebagai perangkat analitis yang mencakup kombinasi elemen pendeteksi biologis seperti sistem sensor dan transduser. Ketika kami membandingkan dengan perangkat diagnostik lain yang ada saat ini, sensor-sensor ini dikembangkan dalam kondisi selektivitas dan sensitivitas.
Aplikasi biosensor ini terutama mencakup memeriksa pengendalian pencemaran ekologi, di lapangan pertanian serta industri makanan. Fitur utama biosensor adalah stabilitas, biaya, sensitivitas, dan reproduktifitas.
Komponen Utama sebuah Biosensor
Diagram blok dari biosensor meliputi tiga segmen yaitu, sensor, transduser, dan elektron terkait. Pada segmen pertama, sensor adalah bagian biologis responsif, segmen kedua adalah bagian detektor yang mengubah sinyal yang dihasilkan dari kontak analit dan untuk hasil yang ditampilkan dengan cara yang dapat diakses.
Bagian terakhir terdiri dari penguat (amplifier) yang dikenal sebagai rangkaian pengkondisian sinyal, unit display serta prosesor.
Prinsip Kerja Biosensor
Biasanya, enzim spesifik atau bahan biologis yang disukai dinonaktifkan dengan beberapa metode yang biasa, dan bahan biologis yang dinonaktifkan berada dalam kontak dekat dengan transduser. Analit terhubung ke objek biologis untuk membentuk analit yang jelas yang pada gilirannya memberikan reaksi elektronik yang dapat dihitung.
Dalam beberapa contoh, analit diubah menjadi perangkat yang dapat dihubungkan ke pelepasan gas, panas, ion elektron atau ion hidrogen. Dalam hal ini, transduser dapat mengubah perangkat yang terhubung menjadi sinyal listrik yang dapat diubah dan dihitung.
Cara Kerja Biosensor
Sinyal listrik dari transduser seringkali rendah dan overlay pada baseline yang cukup tinggi. Secara umum, pemrosesan sinyal mencakup pemotongan sinyal baseline posisi, yang diperoleh dari transduser terkait tanpa penutup biokatalis apa pun.
Karakter relatif lambat dari reaksi biosensor secara signifikan memudahkan masalah penyaringan suara listrik. Pada tahap ini, output langsung akan menjadi sinyal analog namun diubah menjadi bentuk digital dan diterima ke fase mikroprosesor di mana informasi dikembangkan, dipengaruhi oleh unit yang disukai dan output daya ke penyimpanan data.
Jenis-jenis Biosensor
Berbagai jenis biosensor diklasifikasikan berdasarkan perangkat sensor serta bahan biologis yang dibahas di bawah ini.
Biosensor Elektrokimia
Secara umum, biosensor elektrokimia didasarkan pada reaksi katalisis enzimatik yang mengonsumsi atau menghasilkan elektron. Jenis-jenis enzim semacam itu dinamai Enzim Redox. Substrat biosensor ini umumnya mencakup tiga elektroda seperti counter, referensi, dan jenis kerja.
Analit objek terlibat dalam respons yang terjadi pada permukaan elektroda aktif, dan reaksi ini dapat juga menghasilkan transfer elektron melintasi potensial lapisan ganda. Arus dapat dihitung pada potensi yang ditetapkan.
Biosensor elektrokimia diklasifikasikan menjadi empat jenis
- Biosensor Amperometrik
- Biosensor Potensiometrik
- Biosensor Impedimetrik
- Biosensor Voltametrik
Biosensor Amperometrik
Biosensor amperometrik adalah perangkat terpadu mandiri berdasarkan jumlah arus yang dihasilkan dari oksidasi yang menawarkan informasi analitik kuantitatif yang tepat.
Secara umum, Biosensor ini memiliki waktu reaksi, rentang energik & sensitivitas yang sebanding dengan Biosensor-potensiometrik. Biosensor amperometrik sederhana yang sering digunakan termasuk elektroda “Clark oxygen”.
Aturan biosensor ini didasarkan pada jumlah aliran arus antara Counter Electrode dan kerja yang didorong oleh respons redoks pada elektroda operasional. Memilih pusat analit sangat penting untuk berbagai pilihan penggunaan, terdiri dari high-throughput medicine screening, kontrol kualitas, penemuan dan penanganan masalah, dan pemeriksaan biologis.
Biosensor Potensiometrik
Jenis biosensor ini memberikan balasan logaritmik dengan rentang energi yang tinggi. Biosensor ini seringkali lengkap dengan monitor yang memproduksi prototipe elektroda yang diletakkan di atas substrat sintetis, ditutupi oleh polimer berkinerja dengan beberapa enzim yang terhubung.
Mereka terdiri dari dua elektroda yang sangat responsif dan kuat. Mereka memungkinkan pengenalan analit pada tahapan sebelum hanya dapat dicapai oleh HPLC, LC / MS & tanpa persiapan model yang tepat.
Semua jenis biosensor umumnya menempati persiapan sampel paling sedikit karena komponen pendeteksi biologis sangat pemilih digunakan untuk analit yang bermasalah. Dengan perubahan fisik dan elektrokimia sinyal akan dihasilkan oleh di lapisan polimer konduksi karena memodifikasi terjadi di luar biosensor.
Perubahan-perubahan ini mungkin dikreditkan pada gaya ionik, hidrasi, pH, dan respons redoks, yang belakangan sebagai label enzim yang berotasi di atas substrat. Dalam FET, terminal gerbang telah diubah dengan antibodi atau enzim, juga dapat merasakan perhatian yang sangat rendah dari analit yang berbeda karena kebutuhan analit terhadap terminal gerbang membuat modifikasi dalam saluran ke sumber arus.
Biosensor Impedimetrik
EIS (Spektroskopi impedansi elektrokimia) adalah indikator responsif untuk berbagai sifat fisik dan kimia. Tren meningkatnya ekspansi biosensor Impedimetri sedang diamati. Teknik-teknik Impedimetri telah dilakukan untuk membedakan penemuan biosensor serta untuk memeriksa respon katalis dari lektin enzim, asam nukleat, reseptor, seluruh sel, dan antibodi.
Biosensor Voltametri
Komunikasi ini adalah dasar dari biosensor voltametri baru untuk memperhatikan akrilamida. Biosensor ini dibuat dengan elektroda lem karbon yang disesuaikan dengan Hb (hemoglobin), yang mencakup empat kelompok prostat dari hem (Fe). Jenis elektroda ini menunjukkan oksidasi reversibel atau prosedur reduksi Hb (Fe).
Biosensor Fisik
Dalam kondisi klasifikasi, biosensor fisik adalah sensor yang paling mendasar dan banyak digunakan. Gagasan utama di balik kategorisasi ini juga terjadi dari memeriksa pikiran manusia. Sebagai metode kerja umum di balik kecerdasan pendengaran, penglihatan, sentuhan adalah untuk bereaksi terhadap rangsangan fisik eksterior, oleh karena itu setiap alat pendeteksi yang menawarkan reaksi terhadap kepemilikan fisik medium disebut sebagai biosensor fisik.
Biosensor fisik diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu biosensor piezoelektrik dan biosensor termometrik.
Biosensor Piezoelektrik
Dalam analisis ini, biosensor memiliki permukaan yang dimodifikasi dengan antigen atau antibodi, polimer bermeter molekul, dan informasi yang diwariskan. Bagian deteksi yang dideklarasikan biasanya disatukan dengan menggunakan partikel nano.
Biosensor Termometrik
Biosensor Optik
Biosensor Wearable
Aksesibilitas data ini akan memungkinkan pilihan klinis yang unggul dan akan berdampak pada hasil kesehatan yang ditingkatkan dan penggunaan sistem kesehatan yang lebih mampu. Bagi manusia, sensor ini dapat membantu dalam pengenalan dini tindakan kesehatan dan pencegahan rawat inap.
Kemungkinan sensor-sensor ini untuk mengurangi masa inap dan penerimaan di rumah sakit pasti akan menarik kesadaran positif di masa mendatang. Juga, selidiki informasi mengatakan bahwa Biosensor Wearable pasti akan membawa peralatan kesehatan yang dapat dikenakan biaya yang efektif ke dunia.
Aplikasi Biosensor
- Pemeriksaan kesehatan umum
- Pengukuran Metabolit
- Screening untuk penyakit
- Perawatan insulin
- Psikoterapi klinis & diagnosis penyakit
- Dalam Militer
- Aplikasi Pertanian, dan Kedokteran Hewan
- Peningkatan obat, deteksi pelanggaran
- Pemrosesan & pemantauan di Industri
- Pengendalian polusi ekologis
Selanjutnya, sensor ini dapat ditingkatkan sebagai nanobioteknologi. Contoh terbaik dari penggunaan nanobioteknologi di masa depan termasuk kertas elektronik, lensa kontak, dan morf Nokia.
