Biosenzori electrochimici pentru detectarea rapidă a contaminanților alimentari - Tendințe și perspectivă

Impactul tehnologiei biosensibilizării crește în toate sectoarele, cum ar fi sectorul farmaceutic, sănătatea, mediul și alimentația. Siguranța alimentară este o problemă globală în contextul actual al dezvoltării intensive a agriculturii și industriei alimentare. Monitorizarea nutrienților și screening-ul rapid al contaminanților reprezintă câteva din problemele cheie ale domeniului agroalimentar pentru evaluarea calității alimentelor.

Cererea de a dezvolta instrumente simple, rapide, precise, cu costuri reduse și portabile și care să le ridice și să le îndeplinească cerințele. Analiza actuală se bazeaza pe progresele foarte recente în materie de biosensibilizare a controlului de bună calitate din celi 3 ani și nu va acoperi lucrările publicate anterior, decât dacă se consideră necesar. Publicațiile mai vechi sunt acoperite de multe articole de revizuire publicate mai devreme

Am propus o privire de ansamblu asupra principalelor tipuri de biosenzori electrochimici cu aplicatii in analiza alimentelor si cele mai recente configuratii de biosensare cu caracteristici de performanta imbunatatite bazate pe materiale carbonate si nanomateriale, metalenoparticule si evaluandu-se valoarea produsului. Luam în considerare mecanismul de bio-recunoaștere. Sunt discutate aplicațiile pentru detectarea alimentelor și sunt prezentate exemple de publicații curente. Avansarile in materie de nanotehnologie promovează domeniul biosensibilității. Prin urmare, partea a doua se ocupă cu unele dintre cele mai utilizate materiale și nanomateriale utilizate pentru a îmbunătăți performanțele traductorului sau întregului biosenzor sau ca matrice de imobilizare pentru bioreceptor. Cele mai recente lucrări sunt discutate subliniind avantajele abordării propuse. Un accent deosebit se acordă unui nou pas în acest domeniu - de la bancă la piață. Pentru implementarea lor în viața de zi cu zi, biosenzorii trebuie să iasă din laborator. Miniaturarea, analiza automată, consumul scăzut de reactivi, portabilitatea, cererea minimă privind timpul utilizatorului sau abilitățile și conectivitatea reprezintă cerințele pentru trecerea la biosenzorii disponibili comercial.

BIOSENZORI PENTRU ALIMENTE

Biosenzorii analitici sunt integrați în compușii biocomponenți / bioreceptori (enzime izolate, organe, celule întregi, țesuturi, imunoasisteme, nucleotide, aptameri etc.) cu sisteme de transmisie potrivite pentru compuși chimici Componentele de transmisie sunt traducatoare electromecanice, optice, supraacustice, interacțiunea dintre molecula țintă și biocomponent este produsă în mod obișnuit un semnal electric care poate fi măsurat și înregistrat.O gamă largă de analiți formează compuși anorganici, molecule organice mici și proteine mici, în comparație cu metodele convenționale utilizate pentru analiza alimentelor, cum ar fi metodele spectrometrice sau cromatografice,biosensorii au avantaje de probă: selectivitatea, care permite detectarea directă a analitului fără prelevarea probelor , prelevarea de probe înainte de tratare, analiza rapidă cu rezultatele ulterioare, costurile reduse, perspectivele de formare și portabilitate.Nu în ultimul rând, biosenzorii sunt foarte ușor de utilizat și nu necesită un personal bine instruit și, prin urmare, dispozitivele disponibile pe piață pot fi ușor lansate pe piața consumatorilor. Controlul calității alimentelor necesită o analiză rapidă și în ceea ce privește domeniile disponibile de testare ai diferitilor parametrii. Biosensorii respectă aceste cerințe și justifică interesul sporit al dezvoltării biosenzorilor pentru controlul calității alimentelor. În general, există aceleași tipuri de compuși analizați: compuși ai căror concentrații sunt inerente pentru alimentație și calitate de contaminanți, care nu se referă la produsele alimentare.Clasificarea biosenzorilor se poate realiza pe baza unor criterii specifice ale bioreceptorului sau traducatorului, analitilor sau reacțiilor monitorizate, detectate sau măsurate.Mecanismul de recunoaștere biochimică a fost luat în considerare în această revizuire pentru clasificarea biosenzorilor, iar principalele tipuri de biosenzori utilizați pentru analiza produselor alimentare sunt prezentate în figura 1. Biosenzorii enzimelor reprezintă clasa principală a biosenzorilor electrochimici utilizați pentru analiza alimentelor. Două principii sunt utilizate în acest sens: detectarea substratului prin conversia sa într-o reacție catalizată de o enzimă cu consum sau formare a unui compus electroactiv și detectarea inhibitorilor de enzime. Detectarea substratului utilizează alte tipuri de enzime de oxid de hidroxid (oxidaze, peroxidaze, dehidrogenaze) și principalul compus electroactiv detectat de peroxidul de hidrogen sau forma redusă de nicotinamidă adeninucleotidă (NADH). Determinarea inhibitorilor a fost efectuată prin măsurarea activității de substituție în prezența inhibitorului și corelarea gradului de inhibare cu o concentrație de inhibitor. Un biosenzor de fidelitate cu o clasă de senzori, dar această revizuire va acoperi doar aspectele legate de electrochimicele bazate pe polimerii polimericiimprimați pentru analiza alimentelor.