Biosensors

Biosensoren

Biosensoren sind äußerst selektive Sensoren, die ihre Selektivität durch ein biologisches Erkennungselement erhalten und ein Signal an einen nachgeschalteten Überträger, den sogenannten Transducer,  weitergeben. Als biologische Erkennungselemente können beispielsweise Enzyme, Antikörper, Zellen oder Organismen verwendet werden. Sie werden in der Regel am Transducer dauerhaft fixiert (sogenannte Immobilisierung), um mehrfache Messungen durchführen zu können.
Als Transducer können optische, elektrochemische, thermische oder mechanische Sensoren verwendet werden.

TRACE nutzt für seine Biosensoren eine Kombination aus immobilisierten Enzymen und elektrochemischen Transducern. Diese Kombination ist äußerst robust und vielseitig einsetzbar.
Der Biosensor wird in eine Durchflusszelle eingebaut, siehe Abbildung. Dadurch entsteht eine kompakte Sensorik Einheit, die in vorkonfektionierte Schlauchsets für die jeweilige Anwendung integriert wird.

Die Analyse im TRACE C2 Control / MultiTRACE erfolgt in Kombination von enzymatischer Umsetzung und elektrochemischer Detektion.
Als Biosensor dient eine mit Oxidasen beschichtete 2-Kanal-Enzymelektrode bzw. eine Kombination eines Enzymreaktors mit einer Platinelektrode (Methanol |Ethanol Applikation).

 

 

 


Am Beispiel der Messung von Glukose (siehe Abbildung) soll das Prinzip der Biosensoren erläutert werden: Das Enzym Glukoseoxidase (GOD) erkennt sein Substrat Glukose und katalysiert seine Oxidation zum Produkt Gluconsäure. Dabei wird Sauerstoff zu Wasserstoffperoxid reduziert.

 

Parallel dazu findet an der Oberfläche der Platinelektrode die Oxidation von Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff statt. Dabei werden zwei Elektronen freigesetzt, die als Stromfluss gemessen werden können. Je größer die Konzentration an Glukose desto mehr Elektronen fließen und desto größer ist das gemessene Signal.

Die Standzeit des TRACE Sensorsystems beträgt abhängig von der Anwendung garantierte 30 Tage bzw. 5000 Messungen. Die Abweichung vom mittleren Messwert beträgt bei einer Messung von 2 g/L Glukose bzw. 1 g/L Laktat weniger als 1,5%.

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