Günümüzde yaşantımızın her alanında sensör kullanılmaktadır. Bu sensörlerin yapılmasındaki en büyük yardımcı insan vücududur. Doğada bulunan tüm canlılar, yaşamlarını devam ettirebilmek için, çevresel değişimleri hızla algılayıp, bu değişimlere adapte olmaya çalışırlar. Canlılardaki çevreyi“hızla algılama ve adapte olma mekanizmaları” biyosensörlerin geliştirilmesi ve kullanımı için model oluşturmuştur. Canlı yaşamın önemli unsurlarından olan görme, işitme, koklama, tat alma, dokunma gibi algılama mekanizmaları doğal ve en mükemmel biyosensörik sistemler olarak düşünüldükleri için, biyosensör çalışmalarına güzel örnekler oluşturmaktadırlar.
Temelde Biyosensör
Biyosensör kelime olarak biyolojik sensörün kısaltılarak bir arada yazılmasıdır. Elektronik olarak çalışan biyosensörlerin tanımı; ortamda bulunan biyolojik numunelere karşı seçici özellik gösteren, numunelerin yapı ve yoğunluk bilgilerini ölçülebilir ve işlenebilir elektrik sinyaline dönüştüren analitik cihazlardır. Bazı biyosensörler biyolojik kısım ve elektronik kısım olmak üzere iki bileşenden oluşur. Biyosensör sistemleri üç temel bileşenden oluşmaktadır. Bunlar; seçici tanıma mekanizmasına sahip “biyomolekül/biyoajan”, bu biyoajanın incelenen maddeyle etkileşmesi sonucu oluşan fizikokimyasal sinyalleri sinyallere dönüştürebilen “çevirici” ve “dedektör” bölümler. Bu bileşenlerden en önemlisi, tayin edilecek maddeye karşı son derece seçici fakat tersine bir şekilde etkileşime giren, duyarlı biyolojik ajandır. Genel olarak biyosensörleri çalışma prensiplerine göre; biyoaffinite sensörleri ve biyokatalitik sensörler olmak üzere iki alt gruba ayırmak mümkündür.
Biyosensörler, örnek alımı ve sonuç verme arasındaki süreyi oldukça kısaltmaktadırlar. Nanolitre veya daha az örnek gerektirmeleri ve aynı zamanda yüksek düzeyde duyarlılık ve özgüllüğe sahip olmaları en önemli avantajlarıdır. Ölçüm sistemlerinin otomasyona uygun ve taşınabilir olması değişik alanlarda kullanımlarına imkan vermektedir. Buna karşın biyosensörlerin geleceğini maliyet-etkin olmaları belirleyecektir .
Son 20 yılda teknolojide ve biyolojide baş döndürücü gelişmelere paralel olarak “Biyosensör Teknolojisi” o kadar hızlı gelişmektedir ki, “International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)” tarafından oluşturulan “Biyosensörleri Sınıflandırma ve Adlandırma Komisyonu” 1996 yılında hazırlayıp yayınladığı biyosensör tanımı şimdiden geçerliliğini yitirmiştir ve bu tanım biyosensörlerin mevcut durumu göz önüne alındığında yetersiz bir tanım olarak kalmıştır .
Biyosensör Kullanım Alanları
Biyosensörlerin, klinik teşhis, tıbbi uygulamalar, süreç denetleme, biyoreaktörler, gıdalarda kalite kontrol, tarım ve veterinerlikte tanı ve kalite kontrolü, bakteriyel ve viral teşhis kitlerinin hazırlanması, ilaç üretimi, endüstriyel atık su denetimi, madencilik, askeri savunma sanayi gibi alanlarda yaygın olarak kullanımı söz konusudur. Biyosensörlerin en yoğun olarak kullanıldıkları alan bugün için medikal tanı ve teşhis alanıdır. Ticari olarak üretilen ilk biyosensör ise şeker hastalığı teşhisi için kan ve idrarda glukoz tayinini mümkün kılan glikoz oksidaz elektrotudur.
Kusursuz bir işleyişe sahip olan biyolojik sistem ile teknolojinin birlikteliğinin ürünü olan biyosensörler günümüzde bile göz alıcı bir düzeydedir. Hiç şüphesiz, gerek biyolojide her gün yeni bir bilginin ortaya konması gerekse teknolojide gelişmelerin hız kesmeden devam etmesi, yeni biyosensörlerin yakın zamanda geliştirileceğinin habercisi olarak değerlendirilmelidir.
Kaynakça: – Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi – Fırat Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Teknoloji Sempozyumu
