biosenzori pentru monitorizarea mediului

5/13/2018 Biosenzori Pentru Monitorizarea Mediului

1/14

1

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETI

FACULTATEA DE CHIMIE APLICAT I TIINA MATERIALELOR

REFERAT

Biosenzori pentru monitorizarea mediului la scar global i la nivelul UE


2/14

2

CUPRINS

Abstract ............................................................................................................................................. 3

1. Introducere ................................................................................................................................ 4

2. Scheme de cercetare si finantare pentru Biosenzori ............. .............. .............. ........ ....... ........... 5

3. Biosenzori .................................................................................................................................. 6

3.1. Bazele si clasificarea biosenzorilor .......................................................................................... 6

3.1.1 Traductoare electrochimice ................................................................................................... 6

3.1.2 Traductoare optice ................................................................................................................ 7

3.1.3 Senzori sensibili de masa ....................................................................................................... 7

3.1.4 Senzori termometrici ............................................................................................................. 8

3.2. Biosenzori pentru monitorizarea mediului .............................................................................. 8

3.2.1 Biosenzorii de tip enzime ..................................................................................................... 9

3.2.2 Imunosenzori ...................................................................................................................... 10

3.2.3 Biosenzori de tip ADN.......................................................................................................... 10

3.2.4 Biosenzori celulari .............................................................................................................. 11

3.3. Reele wireless autonome de biosenzori .............................................................................. 11

4. Viitoare tendinte i concluziile ................................................................................................. 13

BIBLIOGRAFIE .................................................................................................................................. 14


3/14

3

Biosenzori pentru monitorizarea mediului la scar global ila nivelul UE

Abstract

Tehnologia biosenzorilor se bazeaza pe un element specific de recunoatere biologican combinaie cu un traductor de procesare a semnalului. nc de la nceputul folosirii

biosenzorilor s-a ateptat ca acestia s joace un rol semnificativ n metodele analitice demonitorizare a mediului. Utilizarea datelor biologice pentru a completa analizele chimice,

precum i dezvoltarea unor biosenzori i alte abordri biologice, a crescut constant n ultimiiani. Cu toate acestea, comercializarea tehnologiei biosenzorilor a rmas n urma n modsemnificativ dup cum se reflect printr-o serie de publicaii i activiti de brevetare.

Motivul din spatele transferului lent de tehnologie i limitat ar putea fi atribuitconsiderentului de cost i unele bariere tehnice cheie.

n decursul ultimilor 15 ani, un sprijin relevant a fost furnizat de ctre instituiilepublice pentru cercetarea biosenzorilor din Statele Unite ale Americii, Japonia i, mai ales,din Europa. n plus, biomonitorizarea este un instrument esenial pentru monitorizarea rapidi rentabil a mediului. Din acest motiv, tehnologia biosenzorilor a fost considerata ca uninstrument-cheie pentru implementarea noilor directive in Uniunea Europena (UE), cum ar fiDirectiva Cadru privind Apa (DCA), i alte directive relationate, cum ar fi recenta Directiva-cadru privind strategiile marine.

Chimia analitic s-a schimbat considerabil, condusa de automatizare, miniaturizarea i

integrarea unui sistem cu randament ridicat de sarcini multiple. Astfel de cerine reprezint omare provocare n tehnologia biosenzorilor unde biosenzorii sunt deseori conceputi pentru adetecta un singur sau cateva substane int. Pentru a avea succes, biosenzorii trebuie s fieversatiil pentru a suporta biorecunoasterea elementelor interschimbabile i, n plus,miniaturizarea trebuie sa fie realizabila, pentru a permite automatizarea senzorului in paralelcu usurinta de operare, la un cost acceptabil. O investiie semnificativ n cercetare idezvoltare este o condiie prealabil n comercializarea de biosenzori. Progresul n astfel deeforturi este incrementat cu un succes limitat, astfel, intrarea pe pia pentru o noua incercareeste foarte dificila daca un produs de ni nu poate fi dezvoltat cu un volum considerabil de

pia.Evoluiile tehnologice recente n miniaturizarea aparatelor electronice si a comunicarii

wireless au dus la apariia de Retelelor Senzorilor pentru Mediu (ESN). Acestea vor sporifoarte mult monitorizarea mediului natural i, n unele cazuri, vor deschide noi tehnici de aefectua msurtori sau vor permite implementari de senzori anterior imposibile.

Aici vom prezenta principiile, avantajele i limitrile tehnologiei biosenzorilor pentrudiagnostice de mediu, cu accent special pe cele pe baz de nanomateriale si tehnologii pentru

biosensing la distan dezvoltate cu sprijinul oferit de ctre instituiile publice pentrucercetare din Statele Unite ale Americii, Japonia i Europa.


4/14

4

1. IntroducereDin cauza dificultii de a prevedea efectele colective ale numrului tot mai mare de

poluani n ecosistemele receptoare, este nevoie de metode de screening n monitorizareamediului.

Punerea n aplicare a programelor de siguran necesit o analiz de mediu carecuprinde dou pri: metode de screening bazata pe analiza de mare de transfer i capabila demonitorizare continu on-line pe site-uri cu costuri reduse, i analiza probelor pozitive cutehnici analitice de confirmare.

Analiza Bioraspuns combin dou procese, recunoaterea biologice iniierea unuiefect biologic, i analize chimice. Componentele biomoleculare sunt folosite ca tinte pentrusubstanele active. Dei este posibil s se aplice, de exemplu, teste obligatorii care asigurefecte echivalente, informaii cu privire la contaminani responsabili sunt accesibile doar prinanaliz chimic. Prin urmare, o etap ulterioar este furnizata de analiza chimic asubstanelor care sunt legate de biorecunoasterea componentelor i care sunt, prin urmare,

bio-eficiente.Biosenzorii sunt de obicei clasificati fie n funcie de elementul transductor (de

exemplu: electrochimic, piezoelectric, optic sau termic), fie n conformitate cu principiul de biorecunoastere (enzimatic, recunoaterea imunoafinitatii, senzori ntregi,sau ADN) (a se vedea figura 1).

Principalele avantaje ale biosenzorilor sunt: timpul scurt de analiza , teste cu costscazut i portabilitatea, msurtori n timp real i control de la distan. Aceste noi tehnologiiau fost aplicate n mod egal analizei cantitative a analitilor int i n msurtoriecotoxicologice.

n prezent, biomonitorizarea este un instrument esenial pentru punerea n aplicare adirectivelor UE, cum ar fi Directiva Cadru privind Apa (DCA), precum i Directiva Cadru

privind strategia pentru mediul marin. Cu toate acestea, multe dintre aceste noi tehnologiisunt nc n curs de dezvoltate i se bazeaz pe eforturi combinate din diverse domeniitiinifice. n Europa, Comisia European (CE) a fost deschiztorul de drumuri pentrudezvoltarea acestor noi tehnologii n analiza de mediu. Sub Programele Cadru 3,4,5 si 6 (PC),un numr mare de proiecte de cercetare finanate au fost dedicate pentru dezvoltarea de noiinstrumente analitice, i mai mult de 300 de proiecte au fost efectuate pe senzori, biosenzorii tehnici biologice.


5/14

5

Mai multe revizuiri pe biosenzori, senzori optici pentru diferite domenii de analiz,sau tehnici biologice pentru analiza de mediu au fost publicate n ultimii ani.Aici ne propunem s prezentm principiile, avantajele i limitrile tehnologiei biosenzorilor

pentru monitorizarea mediului, i s rezumam progresele obinute n acest domeniu nconformitate cu sprijinul acordat de instituiile publice.

2. Scheme de cercetare si finantare pentru BiosenzoriEuropa, SUA i Japonia au fost lideri n cercetarea i fabricarea biosenzorilor, n

special pentru sntate, produse alimentare i analiza de mediu.Finanarea european de cercetare n domeniul de biosenzori pentru monitorizarea

mediului ca un anumit subiect a nceput n 1992 i primul atelier de lucru a avut loc la Berlinn 1993. O selecie de proiecte dezvoltate n ultimii ani n cadrul diferitelor programe-cadrusunt enumerate n tabelul 1.


6/14

6

In timpul primelor programe-cadru UE, finanarea a fost dedicat susinerii proiectelor de cercetare legate de determinarea pesticidelor n ap, n sprijinul Directivei privin apa potabila din cadrul Uniunii Europene (98/83/CE).

Mai recent, n Europa sub Programul-Cadru 6 o parte de finanare a fost destinatdirect biosenzorilor pentru monitorizarea mediului; cu toate acestea, alte domenii importante

legate de dezvoltarea biosensingului de mediu au fost stimulate, cum ar fi nanotehnologia.Cteva exemple de proiecte de cercetare finanate n aceast perioad sunt BIONANO-SWITCH, BIOMED-nano, OPTANANOGEN, TASNANO, DINAMICS i ISAMCO, celemai multe dintre ele fiind legate de domeniul nanotehnologiei i de progresele tiineimaterialelor. De exemplu, BIONANO-SWITCH este nc n curs de desfurare, iar scopul

principal este dezvoltarea unui nanoactuator / sistem biosensor.n Europa, al 7-lea Program Cadru prezint un domeniu tematic pe nanotiine,

nanotehnologii, materiale i noi tehnologii de producie. De asemenea, n cadrul ProgramuluiCadru 7, au fost incluse fonduri pentru proiecte de dezvoltare a senzorilor i platforme de

biosenzori pentru monitorizarea mediului de la distan. Ultima tendin n Europa este aceea

a platformelor de cercetare autonome capabile s funcioneze on-line n mod autonom.

3. BiosenzoriBiosenzorii pot fi definiti ca un dispozitiv integrat al receptorilor-traductor, care sunt

capabili s ofere informatii analitice selective cantitative sau semi-analitice folosind unelement de recunoatere biologic. Un biosenzor transform un eveniment biologic ntr-unsemnal detectabil prin aciunea unui traductor i a unui procesor.

Automatizarea i miniaturizarea tehnicilor biologice analitice, precum i dezvoltareade echipamente de msurare de la distan online, pot fi realizate prin tehnologia

biosenzorilor. n ultimii ani, un numr tot mai mare de aplicatii de biosenzor au fostdezvoltate pentru analiza de mediu, pentru analize tinta i pentru monitorizarea tuturorefectelor biologice, cum ar fi toxicitatea.

3.1. Bazele si clasificarea biosenzorilorBiosenzorii pot fi clasificati n funcie de elementele bioreceptoare implicate n

recunoatere i n funcie de elementele fizico-chimice ale transductorului.Principalele clase de bio-receptori aplicati n analiza polurii organice a mediului

sunt: enzimele, anticorpii, ADN-ul i celule ntregi.

Pe de alt parte, exist patru grupuri de elemente de baz ale transductorului: electro-chimice, optice, senzori de mas sensibili i termici, cei mai mult biosenzori descrisi nliteratura de specialitate fiind biosenzorii electrochimici. In continuare se vor discuta

principalele clase de biosenzori n funcie de elementul transductor.

3.1.1 Traductoare electrochimice

Senzorii electrochimici msoar schimbrile electrochimice care apar atunci cnd


7/14

7

substanele chimice interacioneaz cu o suprafata sensibila a electrodului de detectare.Schimbrile electrice se pot baza pe o schimbare n tensiunea msurat ntre electrozi(poteniometric), o schimbare n curentul msurat la o tensiune aplicat data (ampermetrica),sau o schimbare n capacitatea materialului sensibil la transport (conductometrica ). Astfel deefecte pot fi stimulate electric sau pot rezulta in urma unei interaciuni spontane la starea decurent-zero.Senzori de gaze cu electrolit solid care se disting sunt: voltmetrice, ampermetrice

si potentiometricePrincipiul de funcionare al biosenzorilor ampermetrici este definit de un potenial

constant aplicat ntre un electrod lucru i un electrod de referin. Potenialul impus promoveaz o reacie redox, care produce un curent. Amploarea acestui curent esteproporional cu concentraia de specii electro active prezente n soluie.

Biosenzorii poteniometrici se bazeaz pe monitorizarea potenialului la un electrodde lucru, cu privire la un electrod de referin.

3.1.2 Traductoare optice

Traductoarele optice se bazeaz pe diferite tehnologii de fenomene optice, care suntrezultatul unei interaciuni a unui analit cu partea receptorului. Transducia optica poateimplica fenomene optice liniare, inclusiv adsorbie, fluorescen, fosforescen, polarizare,rotaie, interferena, etc, sau fenomene neliniare, cum ar fi generarea armonicii a doua.Tehnicile reflectometricele se bazeaz pe o lumina alba incidenta care trece la interfaa, dintreindici de refracie diferiti, care se vor reflecta n parte. Aceste reflectii se suprapun i vorconstrui un spectru caracteristic de interferene. Legarea unui receptor biologic, cum ar fianticorpii la suprafaa schimb grosimea stratului de comutare, care produce o schimbare n

spectrul de reflexie (fig. 2).

3.1.3 Senzori sensibili de masa

Msurtori ale micilor schimbri n mas este o form de transducie care a fost


8/14

8

utilizata pentru dezvoltarea biosenzorului. Dispozitivele piezoelectrice i dispozitive acusticede unda de suprafata pot fi grupate n aceast categorie.

Vibraiile cristalelor piezoelectrice produc un cmp electric oscilant n care frecvenade rezonan a cristalului depinde de natura sa chimica, de dimensiunea, forma i masa sa.Aceste cristale pot fi fcute s vibreze la o anumit frecven de oscilaie, care estedependent de frecvena electrica. Frecvena de oscilaie este, prin urmare, dependenta de

frecvena electrica aplicata cristalului, precum i de masa cristalului. n cazul n care masacrete, din cauza legarii analitilor, frecvena de oscilaie a modificrilor cristalului sischimbarea pot fi msurate. Ecuaia general a cristalului poate fi rezumata dup cumurmeaz n cazul n care schimbarea de mas (m) este foarte mica n comparaie cu masatotal de cristal:

f= Cf2m/A, unde

-f este frecvena de vibraie a cristalului n circuit;-A este zona electrodului;-C este o constant determinat de materialul cristalului i grosime.

Cristale piezoelectrice, uneori menionate ca si microcristale de cuart (QCM), sunt deobicei fcute din cuar i opereaz la frecvene ntre 1 i 10MHz. Aceste dispozitive potfunciona n lichide, cu o limit de determinare de frecven de 0.1Hz;

Dispozitive cu unde acustice, realizate din materiale piezoelectrice, sunt cei maicomuni senzori, care se ndoaie atunci cnd este aplicat o tensiune de cristal. Senzori cuunde acustice sunt operati prin aplicarea unei tensiuni oscilante la frecvena de rezonan acristalului.

Limitrile pentru aceast metod implica formatul i cerinele de calibrare, care suntconsumatoare de timp.

3.1.4 Senzori termometrici

Senzorii termometrici se bazeaz pe msurarea efectelor cldurii unei reacii chimicespecifice sau a adsorbiei care implic un analit. n acest grup, efectele termice pot fimsurate n diverse moduri, de exemplu, n senzorul catalitic cldura unei reactii decombustie sau o reacie enzimatic este msurat prin utilizarea unui termistor. Biosenzoriicalorimetrici detecteaza variaii de cldur n timpul unei reacii biologice.

3.2. Biosenzori pentru monitorizarea mediuluiUrmtoarele seciuni discuta biosenzorii dezvoltati i aplicate n monitorizarea mediului,clasificati n funcie de elementul de recunoatere biologic.


9/14

9

3.2.1 Biosenzorii de tip enzime

Electrozii enzimelor au fost folositi pe scar larg pentru monitorizarea unei gamelargi de substraturi importante din punct de vedere clinic sau mediu, folosind n specialoxido-reductaze(ca tirozinaza, peroxidaz i lactaza), i hidrolaze(colinesteraza).

Biosenzorii de tip enzime, pot fi mpriti n: cei care msoar inhibitori ai uneienzime specifice datorit prezenei unor grupuri de analiti int, i cei care msoartransformarea catalitic a analitilor tinta de ctre o enzim specific.

Majoritatea elementelor transductoare asociate biosenzorilor pe baz de enzime suntelectrochemici, ampermetrici sau poteniometrici. Cteva exemple de aplicaii in mediu ale

biosenzorilor electrochimici sunt prezentate n Tabelul 2.

Enzimele utilizate de obicei n biosenzorii amperometrici sunt oxidazele. Principalulavantaj al acestei clase de traductori este costul scazut; sunt, de asemenea, foartereproductibile i o mare varietate de electrozi de unic folosin sunt adesea disponibili.


10/14

10

Instrumentarul este, de asemenea, foarte uor de obinut i poate fi ieftin i compact, acestlucru permitand posibilitatea executarii de msurtori la faa locului. Limitri pentrumsurtorile amperometrice includ interfeele poteniale n cazul n care compuiielectroactivi sunt prezenti n eantion, deoarece acestea pot genera valori false actuale.

Cele mai multe dintre recentele progrese n biosenzori electrochimici s-au bazat pe

nanotehnologie. Interesul major n nanomateriale este determinat de proprietile lor. nspecial, capacitatea de a adapta dimensiunea i structura i, prin urmare proprietilenanomaterialelor ofer perspective excelente pentru proiectarea de noi sisteme de detecie icreterea performanei a testului bioanalitic.

O provocare extrem de importanta n electrozii ampermetrici de tip enzime estestabilirea unei comunicari electrice satisfctoare ntre site-ul activ al enzimei i suprafaaelectrodului. Centrul redox a celor mai multe oxidoreductaze este izolat electric printr-omembrana de proteine. Din cauza acestui invelis, enzima nu poate fi oxidata sau redus laniciun potenial. n general, este nevoie de co-substraturi sau mediatori pentru a realizatransducia eficient a biorecunosterii evenimentului. Nanotuburi de carbon aliniate (CNT),

pregtite pentru asamblare, pot aciona ca fire moleculare pentru a permite comunicareaelectrica ntre electrod de baza si proteinele redox.

3.2.2 Imunosenzori

Elementele de recunoatere sunt interaciunile imunochimice ntre anticorpi iantigene. Acest tip de dispozitiv combina principiile de imunodozare in faza solida, cuelemente de transducie fizico-chimice.

Deoarece cei mai mici poluani organici cu greutate molecular mic n mediu aucteva caracteristici distinctive optice sau electrochimice, detectarea legarii stoechiometriceal acestor compui de anticorpi este de obicei realizata prin utilizarea unor formatecompetitive obligatorii. Limitarea principal a acestor tehnici este detectarea electrochimica aimmunoreactiilor, deoarece este necesar s se folosesca enzime care vor genera compusiactivi electrochimic.

Imunosenzorii electrochimici au fost utilizati pe scar larg pentru analiza de mediu nconfiguraii amperometrice, potentiometrice i conductimetrice. Imunosenzoriiamperometrici msoara curentul generat de oxidarea sau reducerea substanelor redox lasuprafata electrodului, care are loc la un potential electric adecvat.

3.2.3 Biosenzori de tip ADN

Structura ADN-ului este foarte sensibila la influena poluanilor din mediu, cum ar fi metalelegrele, bifenili policlorurai (PCB) sau compuii aromatici policiclici (PAH). Aceste substanesunt caracterizate de o afinitate mare pentru ADN-ului, cauznd mutageneza sicarcinogeneza. Deci, este foarte atractiv de a folosi sisteme care contin ADN, de exemplu,


11/14

11

biosenzori bazati pe ADN pentru a efectua teste genotoxice, sau de testare rapid a poluanilor pentru activitii mutagene i cancerigene

Biosenzorii electrochimici pe baza de ADN imobilizat, au o specificitate mare de biomolecule. Aceasta reduce consumul ADN-ului i duce la dezvoltarea unor metodemoderne de analiz a efectorilor de ADN.

Dezvoltarea biosenzorilor electrici hibrizi pe baza de ADN a atras eforturiconsiderabile de cercetare. Astfel de aplicatii ale senzorului pe baza de necesit sensibilitateridicat prin transducia amplificata a interaciunii oligonucleotidelor..

Mai multe procese de amplificare pot fi utilizate pentru a mbunti dramaticsensibilitatea testelor de particule bazate pe bioelectronice.

3.2.4 Biosenzori celulari

Un biosenzor microbian este un dispozitiv analitic care cupleaza microorganismele cuun traductor pentru a permite detectarea rapid, precis i sensibil a analitilor int n

domenii diverse cum ar fi medicina, monitorizarea mediului, aprare, prelucrarea alimentelori siguran. Anterior biosenzorii microbieni utilizau funciile respiratorii i metabolice alemicroorganismelor pentru a detecta o substan care a fost fie un substrat fie inhibitor alacestor procese.

Biosenzorii celulari n analizele de mediu au fost aplicati pentru evaluarea efectelor biologice, cum ar fi consumul biochimic de oxigen, toxicitate, genotoxicitate sauestrogenecitate, i, de asemenea, pentru msurarea poluanilor int sau grupurilor de

poluani. Cu toate acestea, cele mai multe aplicaii s-au concentrat in ansamblu pe efectelebiologice.

Cele mai multe elemente transductoare n biosenzorii bacterieni sunt electrochimice

i optice. Una dintre aplicaiile cele mai relevante a fost determinarea consumului biochimicde oxigen.

Cei mai multi senzori CBO se bazeaz pe msurarea ratei respiraiei bacteriene, nimediata apropiere a unei traductor, de obicei de tip Clark (un senzor amperometric dezvoltatde Clark n 1956 pentru msurarea oxigenului dizolvat). Nite senzori BOD au fost dezvoltatii comercializati de diveri productori n ambele configuraii de tip biofilm si bioreactor.

Sistemul de biosenzor CBO prezinta nc o serie de limitri care reduce numrulcererilor lor: lipsa de standardizare i a legislaiei n majoritatea rilor, cerinele complicatede ntreinere, i rezisten insuficient pentru diveri compui toxici. Este posibila eliminareaefectelor toxice ale ionilor de metale grele prin utilizarea unui agent de chelare care

complexeaza ionii, de exemplu EDTA sau DDTC.

3.3. Reele wireless autonome de biosenzoriO reea de senzori fr fir este o reea fr fir constnd din dispozitive autonome

spaial distribuite folosind senzori i / sau biosenzori pentru monitorizarea condiiilor fizice


12/14

12

sau de mediu, cum ar fi temperatura, presiunea, salinitatea, micarea sau poluanii, n locaiidiferite (Fig. 3).

Aceast abordare ar putea fi ntr-un viitor apropiat unul din principalele progrese realizat pentru monitorizarea continua a mediului, precum i pentru punerea n aplicare a noilordirective UE, n special n medii dificile de monitorizat, cum ar fi zonele de coast i n largulmrii.

Astazi, evenimente moleculare i biologice pot fi monitorizate i traduse n semnale

digitale prin intermediul biosenzorilor i, acest fapt, deschide o fereastr nou n producereade dispozitive analitice. Aceast nou abordare ar putea o revoluie n viitorul monitorizariimediului.

Cu toate acestea, costul de dispozitive de biosensing autonome de ncredere este ncmult prea mare pentru implementari masive. Unele dintre neajunsurile care ar trebui s fiedepite sunt: complexitatea proceselor de biosensing, nevoia de etalonri periodice, care artrebui s fie reduse la minimum, iar nevoia pentru reactivi cat mai stabili biologic, costurileenergetice i de producie ar trebui s fie, de asemenea, reduse la minimum

In ultimii ani au fost facute progrese considerabile n hardware i software pentruconstruirea de reele de biosensor wireless. Cu toate acestea, pentru a asigura colectareaeficient a datelor de ctre reelele de biosenzor pentru monitorizarea mediilor de la distan,rmn urmtoarele probleme: Reactivitate: capacitatea reelei de a reaciona la mediul su i s furnizeze numai daterelevante pentru utilizatori; Robustete: capacitatea nodurilor de reea s funcioneze corect n medii dure; Durata de reea: maximizarea duratei de timp n care reeaua este capabila s furnizeze datenainte ca bateria de noduri sa se epuizeze.


13/14

13

Primul pas n reelele de senzori wireless este dezvoltarea de blocuri autonome de tip platforme sensibile. Un nod senzor este cea mai mic component a unei reele de senzori,care are integrate capacitati de detectare i de comunicare.

4. Viitoare tendinte i concluziileTehnologia Biosensor constituie un domeniu de cercetare care se extinde rapid, care a

fost transformata n ultimele dou decenii, prin noile descoperiri legate de noi materialepentru tehnologii, noi mijloace de transducia semnalului, i software-ul de calculator capabilde a controla dispozitivele.

Cu toate acestea, pentru a mbunti i pentru a obtine dispozitive mai fiabile,tendinele n activitile de cercetare de biosenzori se vor axa pe realizarea unei monitorizaricontinue, determinri multi-analit, folosind elemente de transducie voluminoase i

dispozitive de transductie miniaturizate.Unele sisteme au fost dezvoltate pentru monitorizarea continu i pot furniza

msurtori uor, rapid i la locul prelevarii. Ele pot fi, de asemenea, utilzate pentrucartografierea zonelor contaminate atunci cnd este important s se obin rezultate rapide ndomeniu, cum ar fi dup o deversare accidental sau evenimente de poluare.

n plus, platformele autonome cu senzor i tehnologiile wireless sunt foartepromitoare pentru dezvoltarea unor sisteme de avertizare n timp real, dezvluind schimbridinamice n variabilele monitorizate n mediul nconjurtor.

n ceea ce privete progresele din domeniul tehnologiilor de detectare, trebuiesubliniate progresele nregistrate n transducerea optica care ofer robustee, versatilitate i

facilitatea de miniaturizare. De exemplu, dispozitivele SPR apar ca unele dintre cele maipromitoare tehnologii care urmeaz s fie puse n aplicare n programele de avertisment demediu.

De asemenea, progrese relevante n dispozitive electrochimice au fost realizate recentdatorit introducerii de noi materiale nanotechnologice, cum ar fi nanoparticulele inanotuburile de carbon, care au stat la baza unor noi sisteme cu rspunsuri mbuntite.

Pe de alt parte, progresele in domeniul microelectronicii au permis miniaturizareasistemelor analitice, care permit reducerea cerinelor energetice, manipularea unui volumredus de probe i, prin urmare, o reducere a consumului de reactiv i generarea de deeuri,

precum i creterea eantionului tranzElemente noi de detectie, care pot mbunti afinitatea, specificitatea i masa de

producie a componentelor de recunoatere molecular pot dicta n cele din urm succesul saueecul tehnologiilor de detectare.n cele din urm, ultima limitare care trebuie s fie depita prin biosenzori pentru

monitorizarea mediului este cea de validare. Aceasta este o problem important pentruintegrarea lor n programele de control al poluarii.


14/14

14

BIBLIOGRAFIE

biosenzori pentru monitorizarea mediului

Documents