Definizione, caratteristiche e principali tipologie dei Biosensori

Definizione, caratteristiche e principali tipologie dei Biosensori

Il termine “biosensore” è apparso per la prima volta nella letteratura scientifica alla fine degli anni ’70 e venne proposto da Clark nel 1956. La IUPAC definisce precisamente un biosensore come “un dispositivo analitico in grado di convertire un’attività biologica in un segnale misurabile (elettrico, ottico, acustico), mediante l’integrazione tra un elemento biologico sensibile con un sistema strumentale di trasduzione, acquisizione e analisi dati”.

Definizione, caratteristiche e principali tipologie dei Biosensori
Definizione, caratteristiche e principali tipologie dei Biosensori

I biosensori sfruttano le caratteristiche di affinità, reattività e specificità di moltissime molecole biologiche naturali (DNA, enzimi, anticorpi, ecc.) o di altri mediatori biologici (recettori biomimetici, aptameri).

Esso presenta i seguenti vantaggi:

1. basso costo;

2. velocità di risposta;

3. semplicità;

4. rapidità d’uso;

5. elevata specificità e sensibilità;

6. piccole dimensioni;

7. facilità di trasporto;

8. minore pretrattamento del campione;

9. possibilità di riutilizzo per ripetute analisi.

Un biosensore si classifica sia secondo la natura della molecola biologica utilizzata sia secondo il metodo di trasduzione adottato per la rivelazione del segnale biologico. I biorecettori ed i metodi di trasduzione si distinguono in:

1. riconoscimento enzimatico.

2. riconoscimento di affinità.

3. riconoscimento immunologico (il riconoscimento immunologico dà origine ai cosiddetti immunosensori).

Quindi, in generale, i biosensori si classificano in: biosensori catalitici, biosensori di affinità, label-free e label-bound.

1. I biosensori catalitici utilizzano bio-componenti in grado di riconoscere molecole e di trasformarle in prodotti attraverso una reazione chimica.
2. I biosensori di affinità sfruttano le specifiche capacità di una molecola di legarsi specificatamente all’elemento di bioriconoscimento.
3. I biosensori label-free sfruttano ogni cambiamento che avviene nelle intrinseche proprietà ottiche delle biomolecole come risultato dell’interazione con l’analita di riferimento. I cambiamenti possono avvenire in polarizzazione, assorbanza, emissione.
4. I biosensori ottici label-bound utilizzano sonde fluorescenti; le biomolecole devono essere “marcate” con sonde fluorescenti prima di essere utilizzate nella costruzione del biosensore.

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