O‘ta kam miqdordagi gazsimon suyuq va qattiq moddalarni aniqlash qobiliyatiga EGA bo‘lgan

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 deb
ataladi. 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 birga kombinatsiyalangan usullardan xam.
Biosensorlardan qaerlarda foydalaniladi
Xozirgi vaqtda eng keng tarqalgan biosensor bu qondagi glyukozani aniqlash uchun
immobillangan glyukozoksidaza asosidagi ampermetrik biosensordir. Xozirda glyukozani aniqlash
uchun ko‘pgina biosensorlar yaratilgandir. Glyukozaga nisbatan biosensorni ishlash prinsipi
oddiydir. Platinali katoddagi kislorodni tiklanish oqimi kislorod konsentratsiyasiga to‘g‘ri
proporsionaldir. Substrat ishtirokida (masalan, taxlil uchun qondagi glyukoza) fermentativ reaksiya
O2 konsentratsiyasini pasaytirdi. SHunday qilib, kislorodni tiklanish oqimi substrat konsentratsiyasi
proporsional ravishda kamayadi. Bunday tipdagi biosensorlarning ustunligi shundaki, ular avvalam
bor yuqori selektiv xususiyatga egadir. Bunday biosensorlarning tanlovganligi glyukozoksidazaning
yuqori spetsifikligi bilan belgilanadi. SHu bilan birga fermentativ jarayon komponentlari ishtirok
etuvchi reaksiyaning elektrokimyoviy tabiati bilan xam belgilanadi. Umuman olganda oksidazalar –
ferment sinfi ma’lum substratlarga nisbatan yuqori spetsifik xisoblanadi.