Читать статья по биологии: "Сенсоры в аналитической химии" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Сенсоры в аналитической химии

О.М. Петрухин, О.О. Максименко

Химическая сенсорика представляет собой самостоятельную область современной аналитической химии. В Германии и Японии изданы многотомные энциклопедии, посвященные сенсорам. В Германии сразу после издания девятитомной энциклопедии [1] стал издаваться ежегодник [2], в котором приводятся дополнения в США; очередная энциклопедия по сенсорам — в процессе издания. Можно сказать, что химическая сенсорика вполне сложилась и продолжает интенсивно развиваться. Именно здесь осваиваются новые идеи и новые материалы.

Химический сенсор — это портативное устройство для избирательного и, как правило, непрерывного (обратимого), в режиме реального времени определения концентрации вещества в одну стадию, чаще всего минуя какую-либо предварительную пробоподготовку. Методика определения «зашита» в это устройство и не меняется. Устройство можно выпускать в относительно больших масштабах [3].

В состав сенсора входит чувствительный элемент, «узнающий» определяемый аналит, и преобразователь аналитического сигнала, переводящий характерный признак химической или биохимической реакции в физический параметр. Объединение чувствительного элемента и преобразователя в единое аналитическое устройство — сенсор не является формальной процедурой, это принципиально новый подход к практике анализа. Одно из основных достоинств сенсора — возможность его применения вне лаборатории, в полевых условиях без использования сложного оборудования.

Ниже дано краткое представление химических и биохимических сенсоров, которым посвящаются отдельные статьи в этом выпуске журнала.

Оптические сенсоры Первые массовые чувствительные элементы были основаны на оптических методах анализа. Они использовались в тест-методах [4—6], которые осуществляют визуальный твердофазный молекулярно-абсорбционный анализ. В этом случае фотометрический реагент предварительно наносят на полоску бумаги или на другой твердый носитель. Одной из первых, если не первой химической фирмой, которая взялась обеспечить это направление, была фирма «Merk». В данном выпуске журнале оптические химические сенсоры представлены в обзоре С.Б. Саввина, В.В. Кузнецова, С.В. Шереметьева, А.В. Михайловой (ГЕОХИ им. В.И. Вернадского РАН, РХТУ им. Д.И. Менделеева).

Основываясь на принципе молекулярно-абсорбционного анализа, развивалась и клиническая аналитическая химия. Первоначально для определения различных значимых для медика соединений использовались аналитические реакции в растворах [7]. В дальнейшем развитие клинической аналитической химии пошло по пути реализации методов твердофазного анализа и разработки компактных устройств для определения тех или иных биологически активных соединений и диагностики заболеваний.

Для обеспечения надежного функционирования оптических сенсоров чрезвычайно важной остается проблема избирательности аналитических реакций. Использование в качестве аналитических реагентов антител и ДНК расширяет наши представления о природе избирательности химических реакций.

Масс-чувствительные сенсоры В масс-чувствительных, или гравиметрических, сенсорах в качестве преобразователя используются пьезокристаллы (пьезокварц) [8]. Изменение массы пьезокристалла в

Похожие работы