11. Chemické senzory a biosenzory Flashcards
co je chemický senzor a biosenzor?
zařízení převádějící chemický signál na analyticky využitelný signál; obsahuje receptory ze selektivní syntetické látky reagující s analytem;
biosenzor má receptory z biologické látky (enzymy, lektiny, PL, NK,…) poskytující afinitu k interakci s analytem
popis částí chemického senzoru
aktivní vrstva = místo reversibilních interakcí s analytem, vede k měřitelné změně;
převodník signálu = zařízení převádějící fyz.-chem. změny na měřitelný signál;
zařízení pro zpracování signálu;
rozdělení na optické (měření absorbance, reflektance, rozptylu), elektrochemické (potenciometrické a voltametrické měření), elektrické (metaloxidové tranzistory, organické tranzistory), hmotnostní (piezoelektrické senzory), magnetické (změny paramagnetických vlastností plynů), teplotní (změny teploty)
optický senzor a jeho funkce
měření absorbance, fluorescence, indexu lomu, rozptylu; složen ze světlovodů (opt. vlákna), analyzátoru průchodu paprsků a převodníku;
SPR = povrchová plasmová resonance, interakce fotonů při totálním odrazu s povrchovými elektrony tenké vrstvy kovů
využití skleněné elektrody jako biosenzoru
pomocí aplikace enzymů na elektrodu a měřením změny pH při průběhu reakce; imobilizované enzymy
kontrukce a princip Clarkova čidla
amperometrický senzor; měření závislosti protékajícího proudu mezi dvěma elektrodami na množství elektroaktivního analytu v kapalné fázi; kovová elektroda (Pt, Au, Ag) překrytá membránou o určité permeabilitě kyslíku;
při stanovení O2 je mezi pracovní a referenční eltrody vloženo napětí U=0,65 V a probíhá tak katodická redukce O2 na H2O;
biosenzory - čidla polyamidu k měření glukosy, cholesterolu, močoviny; Lambda sonda; měření adrenalinu
ovlivnění odezvy plynových senzorů redukujícími plyny
TGS = voltametrické senzory založené na absorpci, adsorpci a chemisorpci molekul plynu s pevnou látkou aktivní vrstvy - změna vodivosti vrstvy;
chemisorpce kyslíku za vzniku jeho aniontů - za přítomnosti redukčního plynu (CH4) dochází k redukci kyslíku na CO2 a H2O - zvýšení vodivosti polovodiče a následná blokace vznikem potenciálové bariéry bránící volnému pohybu elektronů, což se projeví snížením vodivosti polovodiče
elektronické nosy a jazyky
využití elektrodových polí pro plynné (nosy) a kapalné (jazyky) vzorky; senzorové pole je kombinací senzorů různé selektivity; vzniklé analytické signály jsou zpracovány vícerozměrnou analýzou (LDA, PCA, PCR)
