Un biosensore è un dispositivo analitico che rileva e quantifica una sostanza (analita) combinando un elemento biologico di riconoscimento con un trasduttore che converte l’evento di riconoscimento in un segnale misurabile, di solito elettrico o ottico. L’esempio più diffuso è il sensore della glicemia per diabetici.
Un biosensore ha due componenti funzionali in serie:
| Componente | Funzione |
|---|---|
| Elemento di riconoscimento (biorecettore) | si lega selettivamente all’analita |
| Trasduttore | converte il legame in segnale misurabile |
L’elemento di riconoscimento fornisce la selettività: può essere un enzima, un anticorpo, un filamento di DNA o una cellula, scelto perché interagisce in modo specifico con l’analita d’interesse. Il trasduttore traduce questa interazione in un segnale leggibile.
| Tipo di trasduzione | Grandezza misurata |
|---|---|
| Elettrochimica | corrente, potenziale o impedenza |
| Ottica | assorbanza, fluorescenza, risonanza plasmonica |
| Piezoelettrica | variazione di massa (frequenza di risonanza) |
| Termica | calore di reazione |
Nel glucometro elettrochimico, per esempio, l’enzima glucosio-ossidasi reagisce col glucosio del sangue producendo una corrente proporzionale alla concentrazione, che il dispositivo legge e mostra. Le proprietà chiave di un buon biosensore sono selettività (rispondere solo all’analita giusto), sensibilità (rilevare basse concentrazioni), tempo di risposta, stabilità e riproducibilità. I biosensori sono al centro della diagnostica decentrata (point-of-care), dei dispositivi indossabili per il monitoraggio continuo e della biorilevazione ambientale e alimentare.