Министерство образования Российской Федерации

Пензенский Государственный Педагогический университет им.В.Г. Белинского

КУРСОВАЯ РАБОТА НА ТЕМУ

Биосенсоры: основы и приложения

Проверил

к. б. н. Соловьев В.Б.

Выполнила

Махнова Е.В.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 6

1.1 Сенсоры на основе микроорганизмов. 6

1.2 Сенсор для определения усваиваемых сахаров. 6

1.3 Глюкозный сенсор. 7

1.4 Сенсор уксусной кислоты.. 9

1.5 Сенсор спиртов. 10

1.6 Цефалоспориновый сенсор. 11

1.7 Сенсор БПК.. 13

2. Основные биосенсоры на основе растительных и животных тканей. 15

2.1 Биосенсор АМР. 16

2.2 Биосенсор мочевины.. 18

2.3 Цистейповый биосенсор. 19

2.4 Митохондриальные биосенсоры.. 20

2.5 Амперометрические биосенсоры.. 22

3. Возможное использование биосенсоров, применение биосенсоров в клинической медицине. 25

3.1 Газы крови. 26

3.2 Мониторинг калия. 27

3.3 Глюкоза. 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 34

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 35

ВВЕДЕНИЕ

Биосенсор - это устройство, включающее биологический чувствительный элемент, тесно связанный с преобразователем либо интегрированный с ним. Обычно биосенсор предназначен для формирования цифрового электрического сигнала, пропорционального концентрации определенного химического соединения или ряда соединений. Современная концепция биосенсора в значительной степени связана с идеями Лиланда Кларка-младшего и соавторов, развитыми в 1962г. Авторы предположили, что если бы ферменты можно было иммобилизовать на электрохимических датчиках, то такие "ферментные электроды" расширили бы диапазон аналитических возможностей базового датчика. Последовавшая затем грандиозная работа с бесконечными вариациями этой темы постепенно раздвинула горизонты этой области. Ее нынешнее состояние в какой-то степени характеризуют перечисленные ниже потенциальные чувствительные элементы и преобразователи, которые можно использовать при конструировании биосенсоров: биологические компоненты (целые организмы, ткани, клетки, органеллы, ферменты и тд), преобразователи (потенциометрические, амперометрические, кондуктометрические, оптические, калориметрические, механические, акустические, химические).

Развитие биосенсоров обусловлено усилием исследователей в нескольких направлений. Весьма перспективно е направление исследований - создание новых материалов для конструирования преобразователей или более эффективной связи между компонентами сенсора. Движущей силой в исследовании сенсоров было ярко выраженное инстинктивное понимание возможности их широких практических приложений. Эти исследования стимулировались прежде всего потребностями медицины. Возможность немедленного анализа клинических препаратов, очевидно, одинаково привлекает и врачей, и пациентов, хотя некоторые национальные службы здравоохранения испытывают трудности с внедрением этой философии. Более привлекательной является возможность непрерывного in vivo мониторинга метаболитов, лекарственных препаратов и белков с помощью миниатюрных и портативных систем. Отличным примером клинического приложения является сенсор глюкозы для больных диабетом, ставший классическим объектом исследований в области биосенсоров.

В последние годы возрастает интерес к другим возможным использованиям биосенсоров. ............