Biyosensör, spesifik biyokimyasal reaksiyonlarla kimyasal
bileşikleri saptayan bir cihazdır.
Bir biyosensör, kimyasal bileşikleri, genellikle elektrik,
termal veya optik sinyaller şeklinde algılamak için, izole edilmiş enzimler,
immün kompleksler, dokular, organeller veya tüm hücrelerin aracılık ettiği
biyokimyasal reaksiyonları kullanabilir.
Bir biyosensörün çalışma prensibi Şekil-1’de şematik olarak
gösterilmiştir. Sistem analit, reseptör, transduser ve signal prosessörden
oluşur. Analit, ölçümün yapıldığı substans, küçük moleküller (şekerler, üre,
kolesterol, glutamik asit, …) veya makromoleküllerdir (nükleik asitler,
polipeptidler, …). Reseptör, ölçülen maddelere tepki veren algılama elementi,
transducer ise fiziksel veya kimyasal değişimleri, büyüklüğü analitin miktarı
ile orantılı olan başka bir fiziksel sinyale (genel olarak elektronik
sinyaller) dönüştüren bir cihazdır.
Biyosensörler, test numunelerinde belirli moleküllerin veya
biyolojik yapıları ve miktarlarının belirlenmesini sağlayan yapılardır.
Örneğin, biyolojik örneklerde gıda zehirlenmesi (botulizm) veya kızıl hastalığına
neden olan etken maddeyi tespit etmek için bir biyosensör, bu
mikroorganizmaların küçük DNA parçalarını 10-15 bazlı sentetik
oligonükleotidler kullanarak tespit edebilecek şekilde ayarlanabilir (bu
durumda hata olasılığı milyarda bir). Altın nanoküreler oligonükleotidlerle
fonksiyonalize edilebilir; hedef DNA‘yı tanıyan altın nanoküreler, lokal
konsantrasyonda bir artışa neden olan ve çözeltideki renklerini değiştiren
kümeler oluşturur (Şekil-2).
Şekil-1: Biyosensörlerin çalışma
prensibi
Şekil-2: Altın nanokürelerin hedef DNA ile nanoküre clusterlere
dönüşümü
