Biotexnologiya

Biosensorlarning ishlash printsipi 
Biosensorning ishlash printsipi juda oddiy. Jarayon yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan. 
Biosensor eritmaga tushiriladi. Tekshirilayotgan modda diffuziya hodisasi hisobiga 
yarim o'tkazgich membranadan o'tadi. Modda elektrodga immobilizatsiyalangan 
ferment bilan birikkandan keyin fermentativ reaktsiya boshlanadi. Fermentativ reaktsiya 
harakteri ferment tabiatiga va uning katalitik faolligiga bog'liq. Reaktsiya mahsuloti 
biosensor displeyida qayd etiladi. 

---

Biosensorni konstruktsiyalashda fermentni immobilizatsiyalash asosiy vazifa 
hisoblanadi. Quyidagi rasmda fermentlarni biosensorlarga immobilizatsiyalash usullari 
ko'rsatilgan. 
Fermentlarni biosensorlarga immobilizatsiyalash usullari:
A – fermentni elektrod sirtiga kovalent bog'lash; 
B – ferment molekulasini ichkarisidan «tikib» qo'yish; 
C – tashuvchiga (elektrodga) adsorbtsiyalash; 
D – ferment molekulalarini bir-biriga o'zaro kovalent bog'lab, ularni elektrodga ulab qo'yish; 
E – polimer plyonkasiga kiritish.
 
52-rasmda ko'rsatilgan individual komponentlardan biosensor yasash mumkin. Hozirda 
amaliyotda aynan shunday biosensorlardan foydalanilmoqda. Lekin bunday biosensorlar 
kamchiliklardan holi emas; ularni tayyorlash qiyin. Bundan tashqari, agar elektrodga 
ulangan yarim o'tkazgich membrana qalin bo'lsa, biosensorning ishlashi sekinlashadi.
Mikroelektronika rivojlanishi bilan biosensorlarni yasashda yangi-yangi 
g'oyalarni paydo bo'lishiga turtki bo'ldi. Yangi biosensorlar 
biochiplar
deb atalib, ular 
sensor sistemasi, transdyuser, analog-raqamli o'zgartirgich, analitik signalni o'lchovchi 
va natijalarni hisoblovchi mikroprotsessor bilan ta'minlangan.

---

Biosensorlarning ishlatilishi 
Bugungi kunda eng keng tarqalgan biosensor - qondagi qand miqdorini 
aniqlashda ishlatiladigan amperometrik qurilma. Unga glyukozoksidaza fermenti 
immobilizatsiyalangan. Bu qurilma eng dastlabki biosensorlardandir. Glyukozani 
aniqlash bo'yicha juda ko'p biosensorlar yasalgan. Sababi, biologik suyuqliklardagi qand 
miqdorini nazorat qilish katta ahamiyatga ega. Ayniqsa, turli-tuman kasalliklarda, 
masalan, diabetda bemorning qonidagi qand miqdorini doimo tekshirib turish lozim. 
Glyukoza biosensorining ishlash printsipi boshqa amperometrik biosensorlar bilan bir 
hil. Platina katoddagi kislorodni qaytaruvchi tok kislorod kontsentratsiyasiga to'g'ri 
proportsional. Ferment va substrat o'rtasidagi fermentativ reaktsiya kislorod 
kontsentratsiyasini kamaytiradi. O'z navbatida kislorodni qaytaruvchi tok ham 
kamayadi.
 
Bunday tip biosensorlarning afzalligi – yuqori selektivlik. Selektivlik biosensorning 
ma'lum bir moddaga tanlab ta'sir etish hususiyatidir. Shunga qaramay, qurilmada 
kamchilik ham yo'q emas. Biosensor membranasidan substrat bilan birga boshqa 
begona moddalar ham kirishi va kislorodning ta'siri analiz natijasiga halaqit berishi 
mumkin. Lekin bu biosensorlarni takomillashtirish yo'llari istiqbolli deb qaralmoqda.
Glyukoza biosensoridagi platinali katodni anodga aylantirilsa, transdyser-elektrod 
+0,6V potentsialda kislorodni sezmaydi. Lekin vodorod peroksidni sezadi. Vodorod 
peroksid +0,6V potentsialda suvgacha oksidlanadi. Vodorod peroksid fermentativ 
reaktsiya so'nggida hosil bo'ladi, uni miqdoriga qarab glyukozani konsentratsiyasini 
aniqlash mumkin. 
Biosensorlar selektivligini oshirishning boshqacha yo'llari ham bor. Masalan, 
o'zgartirgich elektrodga membrana plyonka qoplansa, elektrod ancha aniqroq ishlaydi. 
Ichki membrana mehanik iflosliklardan himoya qilsa, tashqi membrana substratni 
ichkariga o'tkazadi.

---

Glyukoza biosensorining tuzilishi va ishlash printsipi
: 
1
 – 
tekshirilayotgan suyuqlik; 
2
 – 
biosensor korpusi;
 
3
 – 
tashqi membrana;
 
4
 – 
immobilizatsiyalangan glyukozoksidaza;
 
5
 – 
gazlarni o'tkazuvchi ichki membrana;
6
 – 
platinali elektrod (kislorodni qaytarish uchun);
7
 – 
signalni kuchaytirgich;
8
 – 
displey yoki raqamli ko'rsatkich.
 
Elekrodni kimyoviy modifikatsiyalash usulida ham selektivligini oshirish mumkin. 
Kimyoviy 
modifikatsiyalangan 
elektrod 
faqat 
fermentativ 
reaktsiya 
komponentlarigagina sezgir, boshqa moddalarni esa mutlaqo sezmaydigan bo'lib qoladi. 
Glyukoza biosensori glyukozadan tashqari, laktatlar, L-aminokislotalar, salitsilatlar, 
oksalatlar, piruvatlarni aniqlashda ishlatiladi. 
Biosensorlar yordamida elektroddagi ferment faolligini ham o'lchasa bo'ladi. 
O'lchanayotgan signal nafaqat substrat konsentratsiyasiga, balki fermentning katalitik 
faolligiga ham bog'liq. Shu boisdan analizda bir vaqtning o'zida tekshirilayotgan 
moddani konsentratsiyasi va elektroddagi fermentning hamda biologik suyuqliklardagi 
fermentning 
faolligini 
o'lchash 
imkoni 
bor. 
Masalan, 
qondagi 
aspartamaminotransferaza, kreatinkinaza fermentlari faolligini o'lchagan holda miokard 

---

infarkti darajasiga baho beriladi. Amilaza fermenti faolligini o'lchash pediatriyada 
muhim ahamiyat kasb etadi.