Biyolojik sensör teriminin kısaltması olan biyosensör; biyolojik yanıtı elektriksel bir sinyal haline dönüştüren analitik bir cihazdır. Bilimde yeni devrim için süreci algılayabilen, analiz edebilen ve öngörebilen araçlara ihtiyaç duyulur. İşte bu araç biyolojik sensördür.
Bir biyosensör iki kısımdan oluşur; biyoreseptör (enzim, antikor, aptamer, mikroorganizma) denilen hedef molekülün yakalandığı biyolojik bağlanma bölgesi ve gerçekleşen bağlanma sonucunda oluşan, biyokimyasal ya da fizikokimyasal etkileşimleri ölçülebilir elektronik sinyallere çeviren dönüştürücü (termal, elektrokimyasal, optik, akustik, pizoelektrik) kısımdır.
Biyosensör, fizyokimyasal detektör yardımı ile bir analizin algılanmasında kullanılan analitik cihazlardır. Elektronik bir sinyal üretmek için biyolojik elemanları fizyokimyasal dönüştürücü ile birleştiren sensör, tek bir analit ile orantılıdır ve bir dedektöre getirilir.
Tercih edilen biyolojik malzeme dönüştürücü ile temas halindedir. Analit vasıtasıyla ölçülecek elektrik tepkisini üreten biyolojik malzemeye bağlanır. Bazı durumlarda analit bir üründür ve ısı, oksijen, elektron veya hidrojen iyonları gibi gazlar ile bağlantılı olma olasılığına sahiptir.
Bir biyosensörde biyo element olarak; nükleik asitler, enzimler ve antikorlar içeren proteinler, bitki proteinleri, mikroorganizmalar ve organeller gibi kompleks materyaller kullanılabilir
Biyosensörün özellikleri; bir biyosensör etkileştiği analit için spesifik olmalıdır, tekrarlanan kullanımlara dayanmalıdır, sıcaklık, pH gibi ortamdaki değişikliklerden etkilenmemelidir, taşıma ve kullanım kolaylığı için küçük boyutta olmalıdır.
Son yıllardaki mikroelektronik alanındaki gelişmeler, biyolojik moleküllerin mükemmel duyarlılıktaki yanıt verme kapasitelerinin keşfedilmesi ile birlikte biyosensör teknolojileri hızla gelişme göstermiştir. Dolayısıyla uygulama alanlarını da geliştirmiştir. Nedir bu uygulama alanları;
- Tıp alanında çeşitli testleri belirlemede ve çeşitli teşhis yöntemlerinde
- Biyomoleküllerin ve etkileşimlerinin incelenmesinde
- Farmasötik ürünlerin imalatında
- Gıda üretim ve analizinde
- Endüstriyel atık su kontrolünde
- Veterinerlikte, tarla tarımında
- Ölümcül gazları tespit etmek için
- Patlayıcı, uyuşturucu gibi askeri uygulamalarda algılamaya yardımcı olur
Bu uygulama alanlarının dışında birçok alanda biyosensörlerin kullanılacağı düşünülmektedir. Bilimde yeni devrim için süreci algılayabilen, analiz edebilen ve öngörebilen bu cihazların örnek alımı ve sonuç verme arasındaki süreyi kısaltmaları, küçük miktarda ve daha az örnek gerektirmeleri gibi avantajları düşünüldüğünde üretilmesi konusunda araştırmaların ve icraata geçirilmesinin hız kazanması dileğiyle…
