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生物传感器在药物输送系统中的重要性

Bharthi R

印度海得拉巴奥斯马尼亚大学药剂学硕士

*通讯作者:
Bharthi R
药剂学硕士
Osmania大学
海得拉巴,印度
电子邮件 (电子邮件保护)

收到:02/01/2015接受:15/02/2015发表:25/02/2015

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摘要

生物传感器计划和传感可行性的最新进展需要与反应性药物传输框架的检查相结合,以建立普遍的健康或疾病管理,并保证患者的一致性。各种疾病的混合需要对特定的最终目标进行持续的观察,以获得有效的疾病调解。身体的物理化学变化可以在疾病出现之前暗示疾病的发生。事实上,即使使用了能够判断和预测疾病的传感器,治疗中介仍然有它的废墟。晚发现感染可降低治疗的充分性。此外,常规的治疗策略可以达到反应,例如,组织损伤(化疗和横纹肌溶解)和短暂的独特的疾病表现(肝毒性)。药物运输结构的使用可以减少反应,从而改变患者的适当性。慢性疾病需要不断的检查和恢复性药物治疗才能有效治疗。因此,概述一个响应物理化学变化的响应框架可能提供主要的恢复作用。在这种感谢中,生物传感器和处方运动的结合是一种有效的方法,并有义务安排一个具有闭环结构的可植入系统。 This offers regulation of the progressions by method for discharging a helpful specialist at whatever point sickness biomarkers win. Legitimate choice of biomarkers is basic as this is key for conclusion and an incitement element for responsive medication conveyance. By distinguishing a sickness before it shows by method for biomarkers levels, helpful dosing would identify with the seriousness of such changes. In this review distinctive biosensors and prescription transport structures are discussed remembering the final objective to study the troubles and future perspectives of joining biosensors likewise, sedate transport systems for acknowledgment and organization of interminable disorder.

关键字

光学生物传感器,DNA生物传感器,微生物生物传感器

简介

生物传感器是一种解释性小工具,用于将有机部分与物理化学检测器连接起来的分析物的识别。在这方面使用的敏感成分(例如,组织、微生物、细胞器、细胞受体、化合物、抗体、核酸等)是一种有机确定的材料或仿生部分,用于交流(连接或感知)所研究的分析物[1-8].通过自然的设计,可以制作出有机精致的部件。

“近20年来,药物传输研究势头强劲,随着时间的推移,框架尺寸已经改进到微型。”在纳米尺度科学和普通大众已经开始受益于这种创新之后,小型药物传输框架已经成为一种很有前景的策略。到目前为止,纳米器件的使用一直是药物传输检测的关键问题,其中最好的框架之一是药物传输可以被承认长期分离使用。此外,微型药物传输框架的使用已经展示了有趣的前景,插入的框架几乎可以被使用到指定的目的地。药物运输系统的使用也被建议用于长时间分离和持久应用。最近,药物运输安全的长期分离使用的程序被提出,其中药物运输可以由被称为光学箱的仪器监督,其中受保护的药物运输在容器内长时间分离的先决条件是可以想象的[9-20.].

生物传感器的布置

已:体内生物传感器是一种在体内工作的生物传感器。“在体内生物传感器生产后,生物兼容性问题将得到合理的解释。”这是发生在植入后的起始可点燃反应。第二个问题是在预期的使用时间内与身体的长时间连接。通常,由于一些健康或其他问题,可能需要额外的手术来取代这个精巧的装置。"这种装置的一个例子是体内胰岛素水平监测生物传感器" [21-40]

体外:体外生物传感器是一种用于试管、培养皿或活体以外的其他地方的传感器。该传感器利用一种自然成分,例如,一种用于感知或标记性格中的生化变化的化学物质。然后使用换能器将生化信号转换为可量化信号。体外生物传感器的一个例子是用于监测葡萄糖水平的蛋白质电导生物传感器[41-55].

行:在线生物传感器被用作工艺管道的一部分,“在那里可以提取样品,分析和决定是否进一步继续该工艺”。在线生物传感器的一个样本是检查乳制品转化工厂中的乳糖[56-60].

线:该生物传感器可置于创造线内,对不断生成的变量进行筛选,并可实现计算机化。在线生物传感器将成为生产线上的另一项冒险。内嵌式生物传感器用于水净化[61-80].

正面和负面的担忧:生物传感器的应用在医学界和公众中都有积极和消极的担忧。生物传感器的效率已被证明可以对特定情况进行更好和快速的评估,但动态物理化学条件不能通过评估一两个参数来监测或决定,在这种情况下需要更多的投入。尽管如此,在那些没有适当医疗设施或情况恶劣的地理区域,生物传感器技术可用于在较短时间内检测艾滋病毒和其他致命疾病。在这种情况下,一个经过适当测试和有效的生物传感器可能会成为那些不幸的病人的福音。

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Fig.1.A生物传感器在药物输送中的应用图示(图片提供:化学系生物传感器与纳米机器实验室,Université de Montréal。

它们是如何工作的?

生物传感器主要涉及将各种物质的生物作用转化为可测量的信号,从而对其进行定量分析。一般来说,生物传感器的性能除了取决于酶的稳定性外,还主要取决于生物反应的特异性和敏感性[81-90].

生物传感器在给药系统中的应用:

典型的药物输送系统极大地受益于生物传感器的各种应用,这将在下一节中讨论。

光学生物传感器:基于银纳米颗粒的光学生物传感器用于错误折叠蛋白质沉积疾病的诊断。基于荧光染料的光学生物传感器通常用于生物医学应用(例如:DNA微阵列)。光信号是用于识别固定在表面上的探针与标记的DNA靶标之间的DNA杂交的转导机制[9192].

DNA生物传感器:与传统的研究相比,DNA生物传感器能够以更快、更简单、更便宜的方式准确地获取序列相关数据,因此具有真正的重要性。

微生物生物传感器:微生物生物传感器是一种合理的小工具,将微生物与传感器耦合起来,以实现快速、精确和敏感地定位目标分析物,以实现生态观察、营养转化和安全[93].

酶基生物传感器:基于化合物的电化学生物传感器已广泛应用于我们日常生活的一部分,例如,以患者为导向的服务、生计安全和生态跟踪。生物传感器的应用是生物传感器应用的根本目的,例如利用葡萄糖生物传感器监测血糖水平,特别是糖尿病患者的血糖水平[94].

生物传感器在医疗保健领域:获得性疾病的早期诊断对于可行的治疗是必要的,并且偶尔可以挽救生命。目前的亚原子症状诊断技术,例如蛋白质相关的免疫吸附检测和PCR的应用,可能需要大量的人力和昂贵的化学物质,也可能成为耗时的,在这种情况下,许多基于生物传感器的应用可能已经被设计和实现作为一种有效和高产的替代策略。此外,“生物传感器”领域的探索步伐在很大程度上是快速的,新数据(包括纳米技术和质量创新方面的进展)正以几乎令人难以置信的速度从研究机构中涌出[95-126].

参考文献

全球科技峰会