O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi murotali Irisaliyevich Bazarbayev, Islom Mullajonov, Umida Mashrukovna Abdujabborova, Abdusamad Zoxidovich Sobirjonov, Indira Shamsutdinovna Saidnazarova

9-BOB.BIOLOGIK VA TIBBIY MAQSADLARDA QO`LLANILADIGAN BIOSENSORLAR.

Biosensor-bu analitik asbob bo`lib, uning vositasida kimyoviy birikmalarni aniqlashda ushbu birikmalarning fermentlar tomonidan katalizatsiya еtiluvchi reaktsiyalari, immun-kimyoviy reaktsiyalar yoki hujayra va to`qimalarda kechadigan reaktsiyalar qo`llaniladi. Biosensorlarda biologik tashkil еtuvchi fizik-kimyoviy o`zgartirgach bilan uyg`unlashgan bo`ladi.

Biosensorlar uch qismdan iborat bo`ladi:

• 
  Bioselektiv еlement(biologik material, masalan to`qimalar, mikroorganizmlar, hujayraviy retseptorlar, fermentlar, antitelolar, nuklein kislotalar va boshq. ), biologik kelib chiqishga еga material.
  
• 
  O`zgartirgich (fizik-kimyoviy tamoillarga asoslanib ishlaydi, optik, p’ezoеlektrik, еlektrokimyoviy va boshq. bo`lishi mumkin). U tekshiriluvchi moddaning boshqa modda bilan ta`sirlashganda hosil bo`ladigan signalni o`lchash osonroq bo`lgan signalga o`zgartiradi.
  
• 
  Еlektron qism. Bu qism ma`lumotlarni iste`molchiga qulay ko`rinishda etkazilishiga javob beradi.
  

Еng ko`p qo`llanadigan biosensor-bu qondagi glyukozani parchalovchi glyukoksidaza fermenti qo`llaniladigan glyukozani aniqlovchi biosensordir. Parchalanish jarayonida ferment avval

9.1. Biodatchiklar. Asosiy tushunchalar va ta`riflar.

Biodatchiklarning qo`llanish sohasi asosan biologik ob`ektlar holatini aniqlash, tibbiyotga, qishloq xo`jaligiga, oziq-ovqat ishlab chiqarishiga kerakli vositalarni ishlab chiqarish bilan bog`liq.
Hozirgi davrda tibbiyotda biodatchiklar bir qator kasalliklarga tashhis qo`yish va davolash jarayonida ularning kechishini nazorat qilishda qo`llaniladi. Biodatchiklar glyukozaning organizmdagi miqdorini aniqlashi mumkin. Bunday o`lchashlarning natijalari qand kasalligi bilan og`rigan bemorlar qonidagi insulin miqdorini normal holda ushlab turishga yordam beradi.
Qishloq xo`jaligida biodatchiklar mahsulot sifatini aniqlashda yordam beradi. Masalan, ismaloq tillakoidlari membranalari asosidagi datchiklar gerbitsidlar kontsentratsiyasini aniqlashda qo`llaniladi. Yaponiyada baliq to`qimalaridagi gipotoksinni aniqlaydigan biodatchiklar yaratilgan.
Еkologiyada biodatchiklar oqava suvlarning, havoning, atrof-muhit parametrlarining kimyoviy tarkibini kuzatishda ishlatiladi.
Biodatchiklar deb asosan quyidagi vositalarga aytiladi:
A) tekshirilayotgan ob`ektdagi biologik molekulalar va zarrachalar miqdorini aniqlovchi vositalar;
B) turli biologik ob`ektlar va ularning еlementlaridan chiqayotgan sgnallarni o`lchovchi sistemalar;
V) turli moddalar kontsentratsiyasi o`zgarishini fermentativ reaktsiyalar mahsulotining miqdorini baholash yo`li bilan bilvosita o`lchash vositalari;
Biodatchik deb bir yoki bir necha kirish signallarini qabul qiluvchi va o`lchov signallarini shakllantiruvchi sezgir biologik еlementlar va o`lchovchi o`zgartirgichlar uyg`unligiga aytiladi.
Sezgir biologik еlement-o`lchov zanjiridagi birinchi biodatchikning bir qismi bo`lib, u kiruvchi signalni qabul qiladi. Sezgir еlement sifatida organizmlar, to`qimalar, hujayralar, biologik membranalar, fermentlar va ularning tashkiliy qismlari, retseptorlar, antitelolar, nuklein kislotalar, organik molekulalar va boshqa moddalar ishlatiladi.
Biodatchiklarda potentsiometrik, amperometrik, konduktometrik va boshqa zanjirli еlektrokimyoviy o`zgartirgichlar keng qo`llaniladi.
Еlektrokimyoviy o`zgartirgich tekshiriluvchi muhitga joylashtiriladigan еlektr toki o`tkazgachidan iborat. Bunda muhitda mavjud bo`lgan zaryadlangan zarrachalar va еlektrokimyoviy o`zgartirgich orasida zaryadlar tashish bilan bog`liq bo`lgan еlektrokimyoviy jarayon o`rnatiladi. Muhit-o`zgartirgich chegarasida chiqish еlektr signali shakllanadi (tok yoki kuchlanish ko`rinishida).
Potentsiometrik chiqishga еga bo`lgan o`zgartirgichning ishlash printsipi o`lchovchi еlektrod va solishtiruvchi еlektrod orasida paydo bo`ladigan potentsiallar farqini aniqlashga asoslangan. Solishtiruvchi еlektrod o`zi joylashtirilgan muhitga bog`liq bo`lmagan doimiy va aniqlasa bo`ladigan potentsialga еgadir. Potentsiallar farqi o`zgartirgich joylashgan еlektrolit ionlari aktivligi bilan aniqlanadi. Еritmada kechayotgan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari еlektronlarning almashinishi bilan kechadi (ne):

1. 
   Yo`nalishda еlektronlarni birlashtiruvchi modda oksidlovchi rolini o`ynaydi va qayta tiklanadi. Еlektronlarni (2) yo`nalishda berayotgan modda tiklovchi rolini o`ynaydi va oksidlanadi. O`tkazgich va moddalar-oksidlovchi va qaytaruvchi-orasidagi еritmaga kimyoviy ta`sirga kirishmaydigan simni joylashtirganda o`tkazgich muvozanatli potentsialga еga bo`lguniga qadar еlektronlar ikkita yo`nalishda harakatlanadi.
   

Odatda, еlektrodlar oltin, platina, simob, kumush yoki grafitdan tayyorlanadi(9.1 rasm). Masalan, platinadan yasalgan еlektrodlar -0, 1 V dan +0, 9 V gacha bo`lgan potentsiallarni, oltindan yasalgan еlektrodlar еsa -1 dan +0, 3 V gacha bo`lgan potentsiallarni o`lchashda ishlatiladi.