Cảm biến huỳnh quang trong máy đo 2D

Cảm biến quang học máy đo lường cnc dựa trên quang phổ huỳnh quang và các enzym cố định hoặc thuốc thử miễn dịch (cảm biến sinh học) hiện đang được sử dụng rộng rãi vì tính chọn lọc cao mà chúng cung cấp. Cảm biến huỳnh quang đầu tiên cho glucose được phát triển vào năm 1980 và được sử dụng để đo lượng oxy tiêu thụ trong quá trình oxy hóa bằng enzym của glucose oxidase khi có catalase , được cố định theo phương pháp cộng hóa trị. Kể từ khi cảm biến sinh học này được phát triển, phương pháp này đã được sử dụng để xác định một số lượng lớn các loài có giá trị lâm sàng. Cảm biến huỳnh quang cũng đã được ứng dụng rộng rãi trong phân tích dược phẩm. Do đó, penicillin có thể được thử nghiệm bằng cách sử dụng cảm biến sợi pH mà penicillinase được cố định. Enzym xúc tác quá trình thủy phân penicillin thành axit penicilloic và sự gia tăng nồng độ ion hydro kết quả được theo dõi. Cảm biến oxy dựa trên sự cố định các phức hợp ruthenium(II), cho thấy huỳnh quang bước sóng dài, đã được biến đổi thành cảm biến sinh học để xác định các thông số lâm sàng như glucose hoặc cholesterol tự do bằng cách cố định cả enzym tương ứng.

Việc phát triển các cảm biến sinh học máy vms dựa trên kháng thể gặp nhiều khó khăn hơn so với các cảm biến sinh học dựa trên enzyme vì tương tác kháng nguyên-kháng thể không dễ dàng đảo ngược do các giá trị hằng số ái lực cao . Một hạn chế khác là những thay đổi lý hóa do phản ứng miễn dịch hóa học gây ra thường không đủ để cung cấp giới hạn phát hiện tương đương với giới hạn phát hiện của phân tích thông thường. Do đó, các hệ thống gián tiếp đã được phát triển dựa trên việc sử dụng thuốc thử gắn nhãn enzyme hoặc huỳnh quang. Cả định dạng cạnh tranh và định dạng sandwich đều được sử dụng. Huỳnh quang cảm ứng sóng evanescent thường được chọn để tránh các nhiễu có thể xảy ra từ môi trường khối . Ví dụ, một cảm biến miễn dịch dựa trên việc sử dụng thuốc nhuộm Cy5 , một chất huỳnh quang bước sóng dài, đã được mô tả để xác định các chất chuyển hóa cocaine trong nước tiểu bằng cách sử dụng định dạng cạnh tranh.

Cảm biến sợi quang liên quan đến việc sử dụng phép đo LIF rất được quan tâm trong phân tích y sinh vì chúng có thể được sử dụng để đo các chất phân tích từ xa, liên tục và trực tiếp trong chất lỏng cần phân tích. Kỹ thuật này đã được sử dụng trong các ứng dụng tế bào học để chẩn đoán khối u và xơ vữa động mạch . Khả năng tập trung các chùm tia mạnh vào các kích thước dưới tế bào rất quan trọng trong việc thu được các tín hiệu có thể đo được từ các tế bào huỳnh quang yếu và rất cần thiết khi cần thông tin hình thái. Ngày càng có nhiều sự quan tâm đến việc thu nhỏ các cảm biến, cho phép giảm thể tích mẫu và thời gian phản hồi. Các đặc tính phân tích của các cảm biến nano huỳnh quang cho phép phân tích chính xác các hệ thống sinh học ở cấp độ tế bào đơn lẻ. Để ngăn ngừa độc tính tế bào khi đưa cảm biến vào tế bào, thuốc thử cảm biến phải được phân lập khỏi môi trường tế bào bằng một ma trận tương thích sinh học có tính chọn lọc đối với chất phân tích nội bào. Việc ứng dụng các cảm biến này đã được hỗ trợ rất nhiều nhờ những tiến bộ gần đây trong thiết bị chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số.