Selection of our books indexed in the Book Citation Index in Web of Science™ Core Collection (bkci)

2.8. Enzyme sensor and microbial sensor
Enzyme constitutes a group of more than 2000 proteins having so-called biocatalytic proper‐
ties. These properties give the enzymes the unique and powerful ability to accelerate chemical
reactions inside biological cells. Most enzymes react only with specific substrates even though
they can be contained in a complicated mixture with other substances. It is important that
soluble enzymes are very sensitive both to temperature and pH variations, and they can be
inactivated by many chemical inhibitors. For practical biosensor applications, these enzymes
are normally immobilized by insolubilizing the free enzymes via entrapment into an inert and
stable matrix such as starch gel, silicon rubber, or polyacrylamide. This process is very
important to ensure that the enzymes retains its catalytic properties and can be reusable.
The action of specific enzymes may be utilized to form a range of different biosensors. A typical
example of enzyme-based sensor is a glucose sensor that uses the enzyme glucose oxidase.
Glucose plays an important role in metabolic process. Currently, available glucose sensors are
based on an immobilized enzyme, such as glucose oxidase, which acts as a catalyst. Glucose
is detected by electromechanically measuring either the amount of gluconic acid or hydrogen
peroxide (H
2
O
2
) produced or by measuring the percent of oxygen consumed according to the
following chemical reaction:
Glucose + O
2
+ H
2
O
↔
glucose oxidase
gluconic acide H
2
O
2
Biomedical Sensor, Device and Measurement Systems
http://dx.doi.org/10.5772/59941
197

---

A glucose sensor is similar to a 
pO
2
sensor and is shown in figure 15. Glucose and oxygen enter
through outer membrane to interact with glucose oxidase enzyme. The remaining oxygen
penetrates through the second oxygen-permeable membrane and is measured by the oxygen
electrode.