Электроаналитические методы в биомедицинских исследованиях

В таблице в качестве примера дан перечень основных компонентов, определяемых методами электроанализа в объектах биомедицинского назначения и фармации, который в целом отражает структуру области биоэлектроники.

Интерес представляют электрохимические сенсоры на основе ДНК и их фрагментов. Отклик таких ДНК-сенсоров формируется по-разному. Если иммобилизирована однонитивая ДНК на поверхности электрода, то при введении в раствор она гибридизируется с комплиментарной нитью определяемого компонента и дает амперометрический отклик. Однонитивая ДНК может быть включена при этом либо в угольную пасту электрода, либо иммобилизированна на поверхности золотого электрода за счет самообразующихся слоев с помощью меркаптогексильного фрагмента. Вместо однонитивой ДНК в сенсорах используют их фиксированный фрагмент, т.е. последовательность оснований, или олигомер (20 или 40 оснований), полученный синтетически. Чтобы зафискировать событие взаимодействия олигомера с определяемым компонентом, на электроде закрепляют метку – чаще всего какой-нибудь комплекс металла ( руьений, кобальт, железо и т.д.) с органическим лигандом (димирил, фенантролин), восстанавливающийся на этом электроде. Ток этой реакции чувствителен к событию комплиментарного взаимодействия.

ДНК-сенсор конструируют и на основе двухнитивой ДНК. В этом случае возможно определение тех компонентов, которые нарушают структуру ДНК как интеркаляторы. Возможны и другие прощессы, нарушающие структуру ДНК, что отражается на электрохимических свойствах этого типа биослоя.

Большинство рассмотренных биосенсоров дают устойчивый отклик не только в условиях стационарной жидкости, но и в потоке.

Сейчас в ряде областей аналитической химии, биологии и медицины ощущается потребность в миниатюрных сенсорах на основе электрохимических микропреобразователей, созданных по технологии интегральных схем. Миниатюризация сенсоров в сочетании в их высокой селективностью и чувствительностью, достигаемых за счет использования биоматериалов, позволит решать важные задачи биологии и медицины, в том числе и определение отдельных крупных молекул.