Biyomedikal Sektöründe Biyosensörler

Tıp alanında en çok kullanılan biyosensörler enzim sensörleridir. Bunun sebepleri arasında ölçümlerindeki yüksek duyarlılık, uygulama ve kurulumdaki kolaylık ve ticari uygun transduser (dönüştürücü) çeşitlerinin bolluğu yer almaktadır.Son yarım asırda yaygınlaşan diyabet hastalığını teşhis etmekte kullanılan glikoz oksidazlı enzim sensörü en fazla ilgiyi çeken biyosensördür. Son teknoloji ürünü sensörler çok az miktar kanda ve idrarda glikoz tayinini çok hızlı yapar.

Glikoz Biyosensör

Tıp alanında kullanım söz konusu olduğunda biyouyumluluk çok önemli bir parametre haline gelmekterir. Vücut içi kullanımlar söz konusu olduğunda enzim içeren membran üzerinde fibrin birikimi ve platelet oluşumu meydana gelebilir veya vücut dokularında iltihaplanmalar olabilir. Bu sorunların önüne geçmek için biyosensörün dokuyla temas edecek yüzeyleri özel malzemelerle kaplanır.

Diğer tıbbi biyosensörlere örnekler ise üre ve kreatinin elektrotları, kolestrol elektrotları, asetilkolin elektrotlarıdır. Bu sensörler sayesinde çok önemli hastalıkların teşhisi sağlanabilir. Örneğin üre seviyesi böbrek işlevini takip etmekte, kolestrol seviyesinin gözetimde tutulması arteriosklerozlarının engellenmesinde, asetilkolin elektrotu kas yorulmalarının değerlendirilmesinde kullanılır.

Medikal sektöründe mikrobiyal sensörler kullanılmaz çünkü genelde mikroorganizmalar için kültür ortamı olma özelliğini taşıyan biyolojik sıvılarla çalışılmaktadır. Biyokütlenin büyümesi, hücrelerin sızması ve örnek ortamının kontamine olmasıyla birlikte, biyokatalitik matriksi deforme eder. Bunların dışında mikrobiyal sensörler çok sayıda enzim içerirler ve pek çok medikal analiz için gerektiği kadar spesifik değildirler.

İmmunolojik reaksiyonların spesifikliğinin yüksek olmasından dolayı, immunolojik biyosensörler tıpta kullanılmaya çok elverişlidir. Bu sensörler ilaç etken madde ölçümünde yaygın olarak kullanırlar. Örneğin teofilin sensörü, hamilelik testi için HCG hormonu sensörü, kanser teşhisi için alfa-fetaprotein sensörü, hepatit B için yüzey antijen sensörü, tıpta kullanılan immunolojik sensörlerdir. Bunun yanında bu sensörlerin çalışması için sürekli substrat ilavesi gerektiğinden in vivo olarak kullanılamazlar. Antijen-antikor çiftinin oluşumu yavaştır ve çeşitli adımları kapsar, immunolojik sensörler aralıklı çalışmaktadırlar ve sürekli kontrolü sağlayamazlar.

Nükleik asit tanıma yöntemlerine dayanan elektrokimyasal DNA biyosensörleri, kalıtsal ve bulaşıcı hastalıkların tanısında bilinen rutin analiz yöntemlerine göre alternatif olarak daha hızlı, ucuz ve kolay bir yöntemdir, bu nedenle bu alanda ilgi çekicidir. Elektrokimyasal DNA biyosensörleriyle K. Millan ve arkadaşları tarafından, kistik fibrozis’e ait DNA dizileri kullanılarak bu hastalığın tayini yapılmıştır. Bu tekniği kullanarak, J. Wang ve arkadaşları E. coli varlığını, DNA dizilerini tayin ederek tespit etmişlerdir. Hepatit B virüsü de hibridizasyon indikatörü kullanılarak DNA biyosensörleriyle tespit edilebilmektedir. Hatta kanın pıhtılaşmasını sağlayan proteinlerden bazılarını sentezlettiren faktör V’e ait gen dizisinde mutasyon tespiti için dizi analizi yapılarak ilgili kan hastalığının teşhisi konulabilir.

Telesensörler vücuda bantla ve yoğun bakım hastaları, bebekler, polisler, itfaiyeciler ve askeri personelin uzaktan izlenebilmesine imkan verirler. Telesensörler, uzaktan radyo frekansları yoluyla olan kişilerin vücut sıcaklıklarının izlenmesini mümkün kılar.

Protezlere yerleştirilen biyosensörler sayesinde, protez yüzeyinde üreyen bakterilerin türleri tespit edilir ve protez içinde bulunan antibakteriyel maddeler salgılanıp ve enfeksiyon engellenir.

Çip üstü laboratuvar

Son yıllarda dünyada Çip Üzerinde Laboratuar Teknolojisi (Lab-on-Chip) olarak adlandırılan mikrosistemler üzerinde çalışılmaktadır. Bu yeni teknolojiyle; tek bir çipte tüm genomun izlenmesi ve binlerce gen arasındaki etkileşmenin aynı zamanda belirlenmesi sağlanabilir. Bu teknolojinin esası biyosensörlere dayanmaktadır ve bu çipler küçültülmüş DNA biyosensörleridir.

Kaynaklar Lütfen Login yada Register gizli linkleri görebilmek için 

m4s0n501