Biosensorlarning ishlatilishi - Amaliy mashg’ulot materiallari mashg‘ulot№1 Mavzu: Farmatsevtik biotexnologiya va...

Biosensorlarning ishlatilishi
Bugungi kunda eng keng tarqalgan biosensor - qondagi qand miqdorini aniqlashda ishlatiladigan amperometrik qurilma. Unga glyukozoksidaza fermenti immobilizatsiyalangan. Bu qurilma eng dastlabki biosensorlardandir. Glyukozani aniqlash bo'yicha juda ko'p biosensorlar yasalgan. Sababi, biologik suyuqliklardagi qand miqdorini nazorat qilish katta ahamiyatga ega. Ayniqsa, turli-tuman kasalliklarda, masalan, diabetda bemorning qonidagi qand miqdorini doimo tekshirib turish lozim. Glyukoza biosensorining ishlash printsipi boshqa amperometrik biosensorlar bilan bir hil. Platina katoddagi kislorodni qaytaruvchi tok kislorod kontsentratsiyasiga to'g'ri proportsional. Ferment va substrat o'rtasidagi fermentativ reaktsiya kislorod kontsentratsiyasini kamaytiradi. O'z navbatida kislorodni qaytaruvchi tok ham kamayadi.
Bunday tip biosensorlarning afzalligi – yuqori selektivlik. Selektivlik biosensorning ma'lum bir moddaga tanlab ta'sir etish hususiyatidir. Shunga qaramay, qurilmada kamchilik ham yo'q emas. Biosensor membranasidan substrat bilan birga boshqa begona moddalar ham kirishi va kislorodning ta'siri analiz natijasiga halaqit berishi mumkin. Lekin bu biosensorlarni takomillashtirish yo'llari istiqbolli deb qaralmoqda.
Glyukoza biosensoridagi platinali katodni anodga aylantirilsa, transdyser-elektrod +0,6V potentsialda kislorodni sezmaydi. Lekin vodorod peroksidni sezadi. Vodorod peroksid +0,6V potentsialda suvgacha oksidlanadi. Vodorod peroksid fermentativ reaktsiya so'nggida hosil bo'ladi, uni miqdoriga qarab glyukozani konsentratsiyasini aniqlash mumkin.
Biosensorlar selektivligini oshirishning boshqacha yo'llari ham bor. Masalan, o'zgartirgich elektrodga membrana plyonka qoplansa, elektrod ancha aniqroq ishlaydi. Ichki membrana mehanik iflosliklardan himoya qilsa, tashqi membrana substratni ichkariga o'tkazadi.
Glyukoza biosensorining tuzilishi va ishlash printsipi:
1 – tekshirilayotgan suyuqlik;
2 – biosensor korpusi;
3 – tashqi membrana;
4 – immobilizatsiyalangan glyukozoksidaza;
5 – gazlarni o'tkazuvchi ichki membrana;
6 – platinali elektrod (kislorodni qaytarish uchun);
7 – signalni kuchaytirgich;
8 – displey yoki raqamli ko'rsatkich.
Elekrodni kimyoviy modifikatsiyalash usulida ham selektivligini oshirish mumkin. Kimyoviy modifikatsiyalangan elektrod faqat fermentativ reaktsiya komponentlarigagina sezgir, boshqa moddalarni esa mutlaqo sezmaydigan bo'lib qoladi. Glyukoza biosensori glyukozadan tashqari, laktatlar, L-aminokislotalar, salitsilatlar, oksalatlar, piruvatlarni aniqlashda ishlatiladi.
Biosensorlar yordamida elektroddagi ferment faolligini ham o'lchasa bo'ladi. O'lchanayotgan signal nafaqat substrat konsentratsiyasiga, balki fermentning katalitik faolligiga ham bog'liq. Shu boisdan analizda bir vaqtning o'zida tekshirilayotgan moddani konsentratsiyasi va elektroddagi fermentning hamda biologik suyuqliklardagi fermentning faolligini o'lchash imkoni bor. Masalan, qondagi aspartamaminotransferaza, kreatinkinaza fermentlari faolligini o'lchagan holda miokard infarkti darajasiga baho beriladi. Amilaza fermenti faolligini o'lchash pediatriyada muhim ahamiyat kasb etadi.
|