Biosensorer kan kategoriseras baserat på olika kriterier, inklusive:
1. Baserat på det biologiska erkännandeelementet:
* enzymatiska biosensorer: Dessa använder enzymer som igenkänningselementet. De är mycket specifika och känsliga, men begränsade av enzymstabilitet och mottaglighet för hämning.
* immunosensorer: Använd antikroppar eller antigener som igenkänningselement. Dessa är mycket specifika och kan upptäcka ett brett utbud av analyt, men de är vanligtvis mindre känsliga än enzymatiska biosensorer.
* Mikrobbaserade biosensorer: Anställ levande mikroorganismer som bakterier eller jäst som igenkänningselementet. Dessa är lämpliga för att upptäcka föroreningar eller toxiska föreningar och kan ge information om organismens svar på olika stimuli.
* vävnadsbaserade biosensorer: Använd levande vävnad som erkännandeelement. De ger information om vävnadens svar på specifika stimuli och kan användas för toxicitetstest eller sjukdomsdiagnos.
* aptamerbaserade biosensorer: Använd aptamerer, syntetiskt genererade enkelsträngade oligonukleotider som binder till specifika mål med hög affinitet. De erbjuder fördelar som stabilitet, enkel modifiering och låg kostnad jämfört med antikroppar.
* DNA-baserade biosensorer: Använd DNA som igenkänningselementet och utnyttjar dess specifika bindningsegenskaper med målmolekyler. De är särskilt användbara för att upptäcka patogener eller genetiska mutationer.
2. Baserat på transduktionsprincipen:
* elektrokemiska biosensorer: Konvertera den biologiska igenkänningshändelsen till en elektrisk signal med hjälp av tekniker som potentiometri, amperometri, ledning eller impedimetriska mätningar.
* optiska biosensorer: Detektera analyt genom förändringar i optiska egenskaper som absorbans, fluorescens eller brytningsindex. Dessa inkluderar spektrofotometri, fluorometri och ytplasmonresonans (SPR).
* piezoelektriska biosensorer: Använd piezoelektriska kristaller som vibrerar vid en specifik frekvens, som förändras i närvaro av en analyt och därigenom upptäcker dess koncentration.
* Termiska biosensorer: Mät värmen som produceras eller konsumeras av en biologisk reaktion för att bestämma analytens närvaro eller koncentration.
* magnetiska biosensorer: Använd magnetiska nanopartiklar som igenkänningselement. De upptäcker analyt genom förändringar i magnetiska egenskaper.
3. Baserat på applikationen:
* Medicinska biosensorer: Används för sjukdomsdiagnos, övervakning och behandling.
* Miljöbiosensorer: Övervaka vattenkvalitet, luftföroreningar och markföroreningar.
* Matbiosensorer: Analysera livsmedelssäkerhet, friskhet och kvalitet.
* Industriella biosensorer: Övervaka processer inom branscher som bioteknik, läkemedel och jordbruk.
4. Baserat på skalan:
* mikrosensorer: Små sensorer med hög känslighet och snabba responstider.
* makrosensorer: Sensorer med större storlek med lägre känslighet men högre robusthet.
Det är viktigt att notera att det bara är några breda kategorier, och det kan finnas överlappning mellan dem. Den specifika typen av biosensor som används beror på applikationen och önskade egenskaper.
Till exempel kan en enzymatisk biosensor baserad på amperometri användas för att detektera glukosnivåer i blod för diabeteshantering. Alternativt kan en optisk immunosensor baserad på ytplasmonresonans användas för att detektera ett specifikt protein i ett prov för cancerdiagnos.
