Коммерческие аспекты разработки и применения биосенсорных устройств
Современное применение биосенсоров
1) Мониторинг и контроль процессов в пищевых производствах.
2) Медицинская диагностика:
2a) содержания метаболитов в биологических образцах.
2б) Медицинская диагностика веществ-регуляторов (гормонов) в биообразцах.
2в) Диагностика болезней по молекулярным маркерам.
3) Домашняя медицинская диагностика (для случаев невысокой клинической опасности).
4) Контроль качества воды.
5) Контроль качества пищи (готовых продуктов).
6) Полевое определение отравляющих веществ в зоне военных действий.
Наиболее коммерциализированные биосенсорные устройства:
1) Электрохимическая тестовая полоска для определения глюкозы в крови.
2) Колориметрическая тестовая полоска для определения беременности.
Препятствия для коммерциализации:
1) Уязвимость биорецепторных материалов для различных воздействий.
2) Большое количество материалов, необходимых для изготовления различных сенсоров (почти под каждый из аналитов – свой фермент).
3) Приборы, обеспечивающие невысокую стоимость одного измерения, часто дороги сами по себе (требуют больших инвестиций).
Биосенсор, продаваемый на рынок, должен отвечать следующим требованиям:
1) Давать квантифицируемый (качественный) или количественный сигнал. Тест-системы, которые в широком смысле слова относят к биологическим сенсорам с сигналом типа +/-, не должны показывать вероятностный сигнал, например, 75%-я вероятность в тесте на беременность.
2) Быть компактным – карманным или переносным.
3) Производиться большими партиями и по небольшой цене.
4) Давать ответ с достаточной скоростью.
5) Быть недорогим в содержании (расходные элементы, ремонт – т.е. «стоимость владения»), либо (в специальных случаях) быть одноразовым.
6) Требовать минимальное количество операций со стороны пользователя при единичном измерении.
6) Быть самокалибрующимся.
Технико-экономические тренды в развитии биосенсорной техники
на протяжении последних 4 десятилетий
само по себе устройство становится | интеграция (определение нескольких аналитов) порождает: |
специфичным | нескольких систем детекции |
надежным | нескольких шагов определения |
недорогим | высокую цену устройства |
портативным | расположения его в лаборатории |
простым по устройству | обученного персонала |
несложным в эксплуатации | |
компоненты устройства дешевеют |
Для развития БС техники необходим мультидисциплинарный вклад новейших разработок со стороны следующих отраслей знания: биология, химия, наука о материалах, электроника, физика.