Munavvara To’xtasinovaning Biotexnalogiya fanidan “

Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy Universiteti Biologiya fakulteti Biologiya yo’nalishi 4-bosqich 402-guruh talabasi Munavvara To’xtasinovaning Biotexnalogiya fanidan “ Biosensorlar. Biotenalogiyada biosensorlarni qo’llanilishi” mavzusida tayyorlagan


MUSTAQIL ISHI
Bajardi: M. To’xtasinova

Toshkent-2023

REJA:
I. Kirish
II. Asosiy qism.
1. Biosensorlar haqida
2. Biosensorlarning ishlash prinsipi
3. Biosensorlarning turlari
III. Xulosa
IV. Foydalanilgan adabiyotlar
O’ta kam miqdordagi gazsimon suyuq va qattiq moddalarni aniqlash qobiliyatiga ega  bo’lgan, yuqori sezgir biologik tabiatli, sun’iy elementlar - biosensorlar deb ataladi. Ulardan sog’liqni saqlash, tabiatni muxofaza qilish, qishloq xo’jaligi va sanoat ishlab chiqarishlarida  analitik datchik uskunalar sifatida foydalaniladi.
Biosensorlar - biologik molekulalarning yuqori darajadagi tanlash (ajratish) va sezgirlik bilan boshqa moddalarni aniqlash va yangi xususiyatlar namoyon etishiga olib kelib kompleks hosil qilish xususiyatlariga asoslanadi. 
Madomiki, tirik tabiatda biomolekulalar son-sanoqsiz va ulardan juda ko’plari moddalarni aniqlash, tanlash xususiyatiga egadir. Bu esa biosensorlarning bitmas-tuganmas manbalaridan unumli foydalanish imkoniyatini yaratadi. Birinchi biosensorlar amerikalik olimlar L.Klark va X.Lionslar tomonidan 1962 yilda taklif etilgan edi, va shundan keyin ulardan ommaviy foydalanila boshlandi. Biosensorlardan medisinada va kimyoviy texnologiyada moddalarni keng 
miqyosda aniqlashda qo’llanila boshlandi.Masalan: uglevodlar, mochevina, kreatinin, laktat, spirt, askorbat, aspirin, aminokislotalar va ko’pgina boshqa moddalar miqdorini o’ta aniqlik bilan o’lchash uchun biosensorlardan foydalanib kelinmoqda. Hozirgi vaqtda biosensorlardan gazlar va engil uchuvchan mahsulotlarni aniqlashda foydalanishni sanoat miqyosida ishlatish usullari amaliyotga tadbiq etildi. Biosensorlarni asosiy biotexnologik elementi sifatida ko’pincha turli xil fermentlardan foydalaniladi. Elektrokimyoviy, kolorometrik va optik biosensorlar ishlab chiqarishda xususan: glyukozosidaza, laktooksidaza, 
peroksidaza, uriaza, S sitoxrom fermentlari ishlatilmoqda. Gazli fazada biosensorlarda formaldegidgidrogenazalar (formaldegid juftini aniqlash 
uchun) va xolinesterazalardan (fosfororganik pestisidlarni aniqlash uchun) muvaffaqiyatli qo’llanilmoqda. Keyingi vaqtda biotexnologiyaning bu sohasida asosiy o’rinlardan birini biosensorlarning yangi avlodi immunosensorlar egallay boshladi. Biosensorlarning - biologik reseptorlarning turli xil elektrodlar birikmalarini yaratish katta istiqbolli va yangi yo’nalishdir. Bozorda (sabzavot va mevalar tarkibidagi nitrat, nitrit va xilma xil yadoximikatlarni aniqlash uchun) biosensorlarga talab kundan kunga uzluksiz ortib bormoqda, bunga quyidagi ko’rsatkichlar guvohlik beradi: 1986 yilning o’zidagina AqSH da biosensorlar  ishlab chiqarish umumiy miqdori 14,4 mln. dollarni tashkil etgan bo’lsa, 1991 yilga kelib esa 365 mln. dollarni tashkil etganligi qayd etilgan.
Mutaxassislar ta’kidlashlaricha bu usuldan foydalanish Yaponiya va Evropa davlatlarida ham keng tarqalmoqda. 
Ekologik muammolarni keskinlashuvi, qayta tiklanmaydigan energoresurslar zahirasini tobora kamayib borishi, ularni tan narxini oshishi, organik chiqindilarni qayta ishlash, ularni issiqlik va boshqa turdagi energiyaga aylantirish muammosini tezroq xal qilish biotexnologiyaning eng dolzarb masalalaridan biriga aylandi. Hayvon axlatlaridan va oqova suvlaridan oqilona foydalanishni eng asosiy yo‘llaridan biri ularni anaerob sharoitda bijg‘itishdir. Bu jarayonda axlatni zararsizlantirilib, bir vaqtni o‘zida uni eng muhim organik o‘g‘itlik sifatida hamda undan biogaz olish mumkin. O‘ta kam miqdordagi gazsimon suyuq va qattiq moddalarni aniqlash qobiliyatiga ega bo‘lgan, yuqori sezgir biologik tabiatli, sun’iy elementlar – biosensorlar deb ataladi. Ulardan sog‘liqni saqlash, tabiatni muxofaza qilish, qishloq xo‘jaligi va sanoat ishlab chiqarishlarida analitik datchik uskunalar sifatida foydalaniladi.
Biosensorlar – biologik molekulalarning yuqori darajadagi tanlash (ajratish) vasezgirlik bilan boshqa moddalarni aniqlash va yangi xususiyatlar namoyon etishiga olib kelib kompleks hosil qilish xususiyatlariga asoslanadi. Modomiki, tirik tabiatda biomolekulalar son-sanoqsiz va ulardan juda ko‘plari moddalarni aniqlash, tanlash xususiyatiga egadir. Bu esa biosensorlarning bitmas-tuganmas manbalaridan unumli foydalanish imkoniyatini yaratadi. Birinchi biosensorlar amerikalik olimlar L.Klark va X.Lionslar tomonidan 1962 yilda taklif etilgan edi, va shundan keyin ulardan ommaviy foydalanila boshlandi. Biosensorlardan meditsinada va kimyoviy texnologiyada moddalarni keng miqyosda aniqlashda qo‘llanila boshlandi. Masalan: uglevodlar, mochevina, kreatinin, laktat, spirt, askorbat, aspirin, aminokislotalar va ko‘pgina boshqa moddalar miqdorini o‘ta aniqlik bilan o‘lchash uchun biosensorlardan foydalanib kelinmoqda
Hozirgi vaqtda biosensorlardan gazlar va engil uchuvchan mahsulotlarni aniqlashda foydalanishni sanoat miqyosida ishlatish usullari amaliyotga tadbiq etildi. Biosensorlarni asosiy biotexnologik elementi sifatida ko‘pincha turli xil fermentlardan foydalaniladi. Elektrokimyoviy, kolorometrik va optik biosensorlar ishlab chiqarishda xususan: glyukozosidaza, laktooksidaza, peroksidaza, uriaza, S sitoxrom fermentlari ishlatilmoqda. Gazli fazada biosensorlarda formaldegidgidrogenazalar (formaldegid juftini aniqlash uchun) va
xolinesterazalardan (fosfororganik pestitsidlarni aniqlash uchun) muvaffaqiyatli qo‘llanilmoqda. Keyingi vaqtda biotexnologiyaning bu sohasida asosiy o‘rinlardan birini biosensorlarning yangi avlod iimmunosensorlar egallay boshladi. Biosensorlarning biologik retseptorlarning turli xil elektrodlar birikmalarini yaratish kata istiqbolli va yangi yo‘nalishdir. Bozorda (sabzavot va mevalar tarkibidagi nitrat, nitrit va xilma xil yadro ximikatlarni aniqlash uchun) biosensorlarga talab kundan kunga uzluksiz ortib bormoqda, bunga quyidagi ko‘rsatkichlar guvohlik beradi: 1986 yilning o‘zidagina AQSH da biosensorlar ishlab chiqarish umumiy miqdori 14,4 mln. dollarni tashkil etgan bo‘lsa, 1991 yilga kelib esa 365 mln. dollarni tashkil etganligi qayd etilgan.
Mutaxassislar ta’kidlashlaricha bu usuldan foydalanish YAponiya va Evropa
davlatlaridahamkengtarqalmoqda
Biosensor qanday ishlaydi?
Biosenosrning ishlash pritsipi juda oddiydir. Aniqlanayotgan modda yarim o‘tkazgich membrana orqali fermentativ reaksiya kechadigan biokatalizatorning yupqa qatlamiga diffuziya qilinadi. Bu xolatda fermentativ reaksiya maxsuloti elektrod yordamida aniqlanganligi uchun, elektrod yuzasida ferment biriktirilgan bo‘ladi, va bunday moslama fermentativ elektrod debataladi. SHunday qilib “biosensor” va “fermentativ elektrod” bu xolatda sinonimlardir. SHuni ta’kidlash lozimki, fermentativ reaksiya xarakteri, ferment tabiatiga va katalitik ta’siriga bog‘liq bo‘ladi. Fermentlar orasida oksidoreduktazalarni, oksidlanish va qaytarilish reaksiyalarini
amalga oshiruvchi, gidrolazalarni, gidrolizni katalizlovchi, transfarazalar – atsil, glikozid va x.k. funksional guruxlarni tashuvchi fermentlarni ko‘rsatish mumkin. Xozirgi vaqtda ko‘pgina fermentlarni topish oson bo‘lib, ko‘pgina ferment ishlab chiqaruvchi firmalarning kataloglarida nomlari keltirilgan.SHuni alohida ta’kidlash kerakki, biosensorlarni konstruksiyalashda ferment ta’sirini davomiyligini oshirish asosiy vazifa xisoblanadi. Gap shundaki, nativ ferment o‘z faolligini
qisqa vaqt davomidagina saqlab turadi, shuning uchun fermentlarni immobillash degan usul yaratilgan. Maxsus reagentlar yordamida fermentlarni immobillash jarayonida, ferment adsorbentlar yuzasiga “biriktiriladi”, masalan seminagel, ko‘mir yoki sellyuloza yuzasiga yoki g‘ovak polimer
plyonkasiga kiritiladi, yoki kimyoviy bog‘lar bilan kovalent bog‘lanadi.
Bunda ferment birikib, xarakatsiz bo‘lib qoladi, bu qatlamdan yuvilib ketmaydi, buning katalitik ta’siri saqlanib qoladi. Ko‘rinib turibdiki fermentlarni immobillashda turli usullardan foydalaniladi,shu bilan kombinatsiyalarda ham
Biosensorlardan qaerlarda foydalaniladi