Biotecnologia - Biossensores - como funcionam?
Os biossensores são dispositivos analíticos, sem marcadores, que integram uma biocamada, um transdutor elétrico, elementos de condicionamento e processamento do sinal elétrico. O objetivo de um biossensor é produzir um sinal elétrico que é proporcional em magnitude ou frequência à concentração do analito. Figura 1 – Diagrama de blocos de um biosensor. |
O diagrama de blocos de um biossensor é ilustrado na Figura 1.
A biocamada, que inclui o elemento bioreceptor, é imobilizada no substrato do biossensor. Os bioreceptores podem ser: enzimas, micróbios, organelas, células de animais ou plantas, tecidos de plantas ou animais, anticorpos, receptores, ácidos nucléicos, DNA, entre outras substâncias. O analito, contido na amostra fluídica (gás ou líquido) ou sólida (filme fino, por exemplo), ao entrar em contato com o bioreceptor, imobilizado na superfície do biossensor, produz uma mudança físico-química (variação de calor, índice de refração, resistência, capacitância, etc.) que pode ser identificada por um transdutor elétrico.
O sinal elétrico resultante é então adquirido e processado. O sistema de aquisição, processamento e visualização dos dados informa ao usuário se o analito foi ou não detectado e também informa a quantidade de analito na amostra. Vários estudos e aplicações foram realizados desde o primeiro biossensor proposto em 1962.
No ano de 2007, foram investidos 10,7 bilhões de dólares na pesquisa e desenvolvimento de biossensores para várias aplicações (biodefesa, pesquisa médica e biofarmacêutica, monitoramento ambiental e alimentos e bebidas). Um crescimento anual no mercado de biossensores é estimado para 10,4%.
Tal popularidade deve-se às características vantajosas desses dispositivos analíticos, ou seja: menor tempo de processamento e análise da amostra (de minutos a horas) e um ônus menor, além da possibilidade de integração em um único encapsulamento e de análise em tempo real e no local de medição.
FONTE: Cleumar S. Moreira, et. al. Biossensores: Tecnologia e Aplicações. Instituto Federal de Alagoas, Coordenadoria de Eletrônica, Maceió, AL.
Fontes de pesquisa
