بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
نانو زیست حسگرها (1)
اصول عملکرد و طبقه بندی
اسلاید 2 :
کاربردهای فناوری نانو
نانو پزشکی
چهل و چهارم
اسلاید 3 :
مقدمه
حسگر (sensor) به عنوان وسیله ای تعریف می شود که قادر است حضور ماده مورد تجزیه (analyte) را در نمونه تشخیص داده و آن را به صورت کمی اندازه گیری کند.
گیرنده ( receptor)
اجزاء یک حسگر مبدل (transducer)
سیستم قرائت (readout system)
در حسگرهای زیستی، پذیرنده یک عنصر زیستی با گزینش پذیری (selectivity) بالا برای برهمکنشهای زیستی و آشکارسازی آنالیت بوده و با روش های مختلف روی مبدل تثبیت می شود.
اسلاید 5 :
اصول عملکرد زیست حسگر
اجزاء زیست حسگر و نقش آنها:
لایه زیستی: مسئول برهمکنش اختصاصی با آنالیت
مبدل: تبدیل اطلاعات حاصل از برهمکنش به اثر قابل اندازه گیری
سیستم قرائت: اندازه گیری میزان این تغییرات
اسلاید 6 :
اصول زیست حسگری
دیاگرام اصول زیست حسگری
مبدل
اندازه گیری و ثبت داده
آنالیت
بیورسپتور
(تشخیص مولکولی)
تبدیل برهمکنش به
پدیده ی فیزیکی
اسلاید 7 :
اهداف کاربرد نانومواد در ساختار بیوسنسورها
افزایش سطح مورد نیاز برای تثبیت مواد زیستی و در نتیجه افزایش حساسیت
کاتالیز فرایند
امکانپذیری واکنش در پتانسیلهای پایین
کمک به انتقال سریع الکترون از مرکز فعال واکنش به سطح الکترود (در نانوبیوسنسورهای الکتروشیمیایی)
اسلاید 8 :
طبقه بندی
طبقه بندی بر اساس بیورسپتورها:
بیوسنسور شامل لایه زیستی حساسی است که می تواند به روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی به مبدل متصل گردد. بیورسپتور، گونه ای از مولکولی زیستی (آنتی بادی، آنزیم، پروتئین، اسیدنوکلئیک) یا سیستم زیستی زنده (سلول، بافت، ارگانیسم) بوده و از مکانیسم بیوشیمیایی جهت تشخیص استفاده می کند.
رایج ترین برهمکنشهای بیورسپتورها:
آنتیژن-آنتیبادی
اسیدهای نوکلئیک (دو رشته مکمل)
آنزیمی (آنزیم-سوبسترا)
سلولی (میکروارگانیسمها، پروتئین)
مواد زیست مقلد (biomimetic)
اسلاید 9 :
طبقه بندی (ادامه)
طبقه بندی بر اساس نوع مبدل:
مبدل، وقوع و میزان وقوع برهمکنش بین آنالیت و رسپتور را به یک پدیده فیزیکی قابل اندازه گیری تبدیل می کند. تبدیل می تواند به واسطه روشهای وسیعی صورت گیرد و بیوسنسورها می توانند بر اساس نوع سیستم تبدیل بکار رفته طبقه بندی شوند.
1- سیستم های نوری (مبتنی بر اندازهگیری لومینسانس، جذب، رزونانس پلاسمون سطحی .)
2- الکتروشیمیایی (سنجش تغییرات امپدانس، جریان، پتانسیل و .)
3- سیستمهای حساس به جرم (اندازهگیری خمش و تغییر فرکانس رزونانسی .)
اسلاید 10 :
طبقه بندی(ادامه)
طرح شماتیک طبقه بندی بیوسنسورها و زیست تراشهها
اسلاید 11 :
سیستم های میکروآرایه
بیوسنسورهای تجمعی جهت آشکارسازی همزمان گونههای زیستی چندگانه به کار می رود.
هر آرایه برای تشخیص یکی از آنالیتهای چندگانه موجود در نمونه، دارای یک بیورسپتور جداگانه بوده و مجموع این آرایهها از منبع تهییج و پروسه اندازهگیری یکسان برای همه گونههای مورد آنالیز استفاده می کنند.
در سیستمهای بیوچیپ تجمع یافته تمام اجزای سنسور از قبیل سیستم ارائه کننده نمونه، عنصر حسگر، مبدل، تقویت کننده، و تمامی مسیرها و مدارات موردنیاز بر روی یک چیپ تعبیه شده است.
اسلاید 12 :
سیستم های میکروآرایه (ادامه)
طرح شماتیک میکروآرایه DNA به همراه سیستم آشکارسازی
اسلاید 13 :
نتیجه گیری
بیوسنسورهایی که ساختارهای نانو در آنها بکار رفته اند، به نانوبیوسنسور معروفند و به دلیل برخورداری از سطح وسیع تثبیت نمونه، کارایی و حساسیت بالایی دارند.
با کاهش اندازه بیوسنسور و نیاز به مقادیر بسیار کم نمونه که رهاورد استفاده از ساختارهای نانو می باشد، امکان طراحی بیوچیپهای تجمع یافته فراهم شده است.
این سیستمها برای کاربردهای تشخیصی بالینی بسیار اهمیت داشته و تمام اجزای لازم جهت ارائه نمونه، حسگری و داده پردازی در آنها گرد آمدهاند.
تکنولوژی بیوچیپ با حداقل مقدار نمونه موردنیاز، برای آنالیز سرپایی نمونه بیماران توسط پرسنل نه چندان ماهر مناسب بوده و نیاز به آزمایشگاههای تشخیص طبی را که با نیاز به تجهیزات گسترده و اتلاف وقت و هزینه همراه است، مرتفع می سازد و امکان آنالیز همزمان چندین آنالیت در یک نمونه و در نتیجه امکان تشخیص دقیق و سریع را فراهم می کند.
