Biosensory i nanobiosensory – nowoczesne narzędzia w detekcji fitopatogenów

Abstract

Celem pracy była analiza danych literaturowych z zakresu rozwiązań konstrukcyjnych biosensorów wykorzystywanych w detekcji fitopatogenów. Omówiono ogólne zasady działania biosensorów i mechanizmy generowania sygnału analitycznego. Szczególną uwagę zwrócono na biosensory zawierające w swojej budowie nanomateriały, zw. nanobiosensorami. Nanomateriały mogą wchodzić w skład warstwy receptorowej biosensora, przetwornika oraz obu tych elementów. Stabilizują one i przytwierdzają do powierzchni przetwornika cząsteczki receptorów biologicznych lub pełnią rolę znaczników wzmacniających sygnał analityczny. Dzięki temu w porównaniu do biosensorów bazujących na standardowych rozwiązaniach charakteryzują się lepszymi parametrami pracy. Nanobiosensory wykorzystywane w fitopatologii to przeważnie genosensory (zawierające w warstwie receptorowej aptamery, czyli jednoniciowe oligonukleotydy DNA, ssDNA) lub immunosensory (zawierające przeciwciała zdolne do rozpoznawania specyficznych struktur bakterii fitopatogennych lub białek płaszcza wirusów roślinnych). W obu typach urządzeń stosuje się zwykle elektrochemiczną lub optyczną transdukcję sygnału biologicznego. Zacznie rzadziej są spotykane genosensory z transdukcją mikrograwimetryczną, opierającą się na technice mikrowagi kwarcowej. Zaprezentowane biosensory i nanobiosensory charakteryzowały się w warunkach laboratoryjnych dobrymi parametrami analitycznymi, co wskazuje na ich duży potencjał aplikacyjny.