بیوسنسور های پزشکی -بیوتکنولوژی دارویی

امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

اولین بیوسنسور دستگاه سنجش قند خون بود که  توسط Clark و  Lyons در سال 1962 ابداع شده است . این دستگاه برپایه سنجش میزان اکسیژن با سنسور حساس و بر اساس واکنش آنزیمی گلوکز اکسیداز  زیر عمل می کند .

هدف بیوسنسور شناسایی آنالیت (ماده ای که ما به دنبال آن هستیم مانند گلوکز ) یا ویژگی های آن مانند غلظت گلوکز است . بیوسنسور یک وسیله تحلیلگر زیستی متشکل از دو بخش زیستی و الکترونیکی است که دو ویژگی مهم سنجش  اختصاصی و محاسبات کمی را به واسطه داشتن این دو بخش دارا می باشد . بخش زیستی بیورسپتور نامیده شده و انواع آنزیم ها ، نوکلئیک اسید ، آنتی بادی و سلول ها یا قسمتی از آنها را که واجد گیرنده آنالیت هدف هستند شامل می شود . بخش الکترونیکی (transducer) سیگنال ناشی از سنجش بیورسپتور را به سیگنال های قابل ارزیابی از طریق الکترود ، نانو پارتیکل و ... تبدیل می کند که توسط amplifier سیگنال تقویت شده و با کمک پردازشگر ها نمایش داده می شود (به صورت نمودار – تغییر در ولتاژ – تغییر در جریان – تغییر در مقاومت و ... ).

بیوسنسور های پزشکی,بیوسنسور های پزشکی, زیستی, بیورسپتور, آنزیم ها ، نوکلئیک اسید ، آنتی بادی, سلول ها, گیرنده, آنالیت, الکترونیکی, (transducer), سیگنال, سنجش بیورسپتور, سیگنال های, قابل ارزیابی, د ، نانو پارتیکل, amplifier, سیگنال تقویت شده, تغییر در ولتاژ – تغییر در جریان – تغییر در مقاومت

بر اساس نوع transducer بیوسنسور ها به گروه های مختلف تقسیم بندی می شوند که در زیر مثال هایی از آنها آورده شده است  :

نوع بیوسنسور

اساس کار

نکات اضافه

Electrochemical

واکنش های اکسایش و احیا و جابجایی های الکترونی

تقسیم بندی به 3 زیر گروه :

Voltammetric  (اندازه گیری تغییرات شدت جریان)

Potentiometric (اندازه گیری تغییرات اختلاف پتانسیل)

Conductometric (اندازه گیری تغییرات رسانایی محیط)

Piezoelectric

ایجاد اختلاف ولتاژ در اثر تغییرات جرم و فشار مکانیکی ناشی از اتصال آنتی ژن و آنتی بادی (مواد پیزوالکتریک اگر فشار مکانیکی به آنها وارد شود داخلشان اختلاف ولتاژ بوجود می آید – آنتی بادی روی کریستال که پیزوالکتریک است سوار شده و در اثر اتصال آنتی ژن و فشار مکانیکی ولناژ داخل کرسیتال به وجود می آید)

شناسایی آنتی ژن در حد پیکوگرم و حالت گازی – کاربرد ایمونوسنسور برای سنجش MMP-1 که متالوپروتئیناز مهم در واکنش های التهابی بوده و در بافت سرطانی افزایش بیان پیدا می کند

Nano-sized

سنجش آنالیت ها در سایز نانو (دوبلکس DNA)

شامل نانو لوله های کربنی ، نانو ذرات و ترکیب این دو می شود – اهمیت نانو لوله ها در افزایش سطح نسبت به حجم ، جابجایی سریع الکترون و توانایی اتصال به اقسام مختلف مواد است – سایز کوچک نانوذرات در کاهش فاصله بیورسپتور از الکترود و افزایش نرخ جابجایی الکترون می باشد بیورسپتور  مثل آنتی بادی روی نانو ذرات نشسته و نانوذرات روی الکترود (transducer) قرار می گیرند

Impedance

تغییرات مقاومت ناشی از اتصال آنالیت و بیورسپتور با اندازه گیری شدت جریان حاصل از اعمال ولتاژ های مختلف (مقاومت برابر است با نغییرات ولتاژ به تغییرات شدت جریان )

-

Enzymatic

به 3 طریق این کار را انجام می دهد : اول : تبدیل آنالیت به محصولی که قابل شناسایی و اندازه گیری است – دوم : اندازه گیری مهار یا تسریع عملکرد آنزیم توسط آنالیت – سوم : بررسی تغییرات در آنزیم ناشی از برهم کنش آن با آنالیت

چیزی که اهمیت دارد توانایی تثبیت آنزیم است که به روش های مختلف مانند : جذب سطحی – پیوند کووالان – اتصال آنزیم ها به یکدیگر – محصور شدن در غشای با نفوذپذیری انتخابی – به دام افتادن در ماتریکس و ... انجام می شود .

Surface Plasmon Resonance (SPR)

تغییرات ویژگی های نور (زاویه بازتاب و طول موج و ...)برخورد کرده به لایه طلا که روی آن آنتی بادی سوار شده است که ناشی از اتصال آنالیت به آنتی بادی می باشد

 بیوسنسور های پزشکی,بیوسنسور های پزشکی, زیستی, بیورسپتور, آنزیم ها ، نوکلئیک اسید ، آنتی بادی, سلول ها, گیرنده, آنالیت, الکترونیکی, (transducer), سیگنال, سنجش بیورسپتور, سیگنال های, قابل ارزیابی, د ، نانو پارتیکل, amplifier, سیگنال تقویت شده, تغییر در ولتاژ – تغییر در جریان – تغییر در مقاومت

magnetic

جداسازی آنالیت ها با آنتی بادی های متصل به نانوذرات

 بیوسنسور های پزشکی,بیوسنسور های پزشکی, زیستی, بیورسپتور, آنزیم ها ، نوکلئیک اسید ، آنتی بادی, سلول ها, گیرنده, آنالیت, الکترونیکی, (transducer), سیگنال, سنجش بیورسپتور, سیگنال های, قابل ارزیابی, د ، نانو پارتیکل, amplifier, سیگنال تقویت شده, تغییر در ولتاژ – تغییر در جریان – تغییر در مقاومت

 

از بیوسنسور ها در پزشکی برای شناسایی سموم و باکتری های بیماری زا در نمونه های مختلف استفاده می شود .

با کمک روش های مهندسی پروتئین مانند  rational protein design که جهش های هدف دار اعمالی در ژن پروتئین هدف است که می تواند بیورسپتور خاص مثل آنزیم باشد و یا جهش های تصادفی (directed evolution) و غربال محصول با ویژگی های مدنظر و روش ساخت پروتئین با ویژگی های مد نظر (de novo design) می توان خصوصیات بیورسپتور های پروتئینی مانند آنزیم و آنتی بادی را بهبود بخشید .

In vivo biosensors :

به دلیل بازار گسترده بیوسنسور های گلوکز برای افراد دیابتی انواع مختلف آن تعبیه شده که یکی از آنها بیوسنسورهای in vivo با قابلیت اندازه گیری غلظت گلوکز خون حداقل هر 1-5 دقیقه یکبار است . سیستمهای بکارگرفته شده بر اساس آنزیم گلوکز اکسیداز کار کرده و با کمک یک سنسور کاشته شده در بافت زیرپوستی کار میکنند . این سیستم ها اغلب به مدت 3-4 روز قابل استفاده بوده و بعد باید تعویض شوند . حتی روی سیستمهای کار شده است که بر مبنای ارزیابی های انجام شده توسط سنسور انسولین از مخزنی در بدن (پانکراس مصنوعی) به داخل خون پمپ شود . سنسور های الکتروشیمیایی به طور گسترده در بررسی های نوروبیولوژیک استفاده می شوند (بررسی  catecholamine  ها در مغز بدون نیاز به آنزیم ) – با مطالعه و اندازه گیری مداوم  غلظت گلوکز  ، اکسیژن ، لاکتات و  NADH متوجه شدند که لاکتات می تواند جایگزین گلوکز برای سوخت مغز باشد .. مثال هایی از انواع تجاری شده  : سنسور عرق و لاکتات که به صورت تتو روی پوست کار گذاشته شده و نشانه میزان فعالیت فیزیکی می باشد (مناسب برای دوندگان ماراتون ) -  implantable cardioverter-defibrillator : این دستگاه ریتمهای غیر نرمال قلبی را تشخیص داده و آن را به ریتم های نرمال تبدیل می کند برای جلوگیری از سکته قلبی افراد تحت خطر.

ساعت کاری

بیو وان در تمامی زمینههای آموزشی و پژوهشی با تخصصیترین گروه آماده ارائه خدمات میباشد

  • شنبه تا چهارشنبه : 8.00 صبح - 8.00 عصر
  • پنجشنب : 7.30 صبح - 9.30 عصر
  • جمعه : 7.00 صبح - 10.00 عصر

تماس با ما

آدرس : تهران- میدان انقلاب، خیابان کارگر شمالی،کوی دانشگاه تهران

  • ایمیل :gholamitilko@gmail.com
  • ساعت کاری : 7.30 صبح - 9.30 شب
  • شماره تماس : 09108350291
  • facebook
  • twitter
  • google
  • instagram
تمام حقوق این سایت متعلق به گروه bio1 به سرپرستی پوریا غلامی تیلکو می باشد . نقل مطالب متمم به هر شیوه و با هر عنوان، تخلف محسوب شده و متخلفین بر اساس قوانین جاری کشور مورد پیگرد قانونی قرار می گیرند.