Біосенсори. З’єднання живого з неживим

Abstract

Статтю присвячено принципам створення аналітичних пристроїв нового покоління – біосенсорів. Розглянуто основні передумови виникнення біосенсорики та галузі застосування таких пристроїв, будову (основні компоненти) та принципи роботи біосенсорів, класифікації за типом перетворювача та біологічного матеріалу, застосовуваного як чутливий елемент пристрою, переваги і недоліки застосування біосенсорів у аналітичній біотехнології, альтернативні підходи до створення високостабільних біосенсорних пристроїв, у яких біомакромолекули замінено на їхні штучні аналоги (полімери-біоміметики). Як приклади біосенсорних пристроїв наведено розробки провідних закордонних вчених і власні досягнення авторів у біосенсориці. Обговорено перспективи розвитку цієї галузі науки.

Статья посвящена принципам создания аналитических приборов нового поколения – биосенсоров. Рассмотрены основные предпосылки возникновения биосенсорики и области применения таких приборов, устройство (основные компоненты) и принципы работы биосенсоров, классификации по типу преобразователя и биологического материала, используемого как чувствительный элемент биосенсора, преимущества и недостатки использования биосенсоров в аналитической биотехнологии, альтернативные подходы к созданию высокостабильных биосенсорных устройств, в которых биомакромолекулы заменены на их синтетические аналоги (полимеры-биомиметки). В качестве примеров биосенсорных устройств приведены разработки ведущих зарубежных ученых и собственные достижения авторов в биосенсорике. Обсуждаются перспективы развития этой области науки.

The paper describes the main principles of development of analytical devices of the new generation – biosensors. The main prerequisites for development of biosensor technology as well as areas of application of these devices are reviewed. A structure (the main components) and the principles of operation of biosensors as well as classifications of these devises based on a type of a physical transducer and a biological material used as a selective element of a biosensor are discussed. Advantages and disadvantages of biosensors’ application in analytical biotechnology are reviewed. Alternative approaches towards creation of highly-stable biosensor devices, where biological macromolecules are substituted with their synthetic counterparts (polymers-biomimics), are described. Achievements of both leading foreign scientists and authors of the present paper in biosensor technology are described as examples of biosensors. The outlook of biosensor technology is also discussed.