Sensory chemiczne i biosensory

Zbigniew Brzózka, Elżbieta Malinowska, Wojciech Wróblewski

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22091-4

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.012

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2022

Liczba stron:

350

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Sensory chemiczne i biosensory. Red. Brzózka, Zbigniew; Malinowska, Elżbieta; Wróblewski, Wojciech . : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2022, 350 s. ISBN 978-83-01-22091-4, doi: https://doi.org/10.53271/2021.012

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Brzózka, Z.

A2 Malinowska, E.

A2 Wróblewski, W.

T1 Sensory chemiczne i biosensory

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

YR 2022

SN 978-83-01-22091-4

DOI https://doi.org/10.53271/2021.012

Bibliografia BibTex:

@Book{ 260466, author = "", editor = "Brzózka, Zbigniew and Malinowska, Elżbieta and Wróblewski, Wojciech", title = "Sensory chemiczne i biosensory", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2022", address = "", isbn = "978-83-01-22091-4", doi = "https://doi.org/10.53271/2021.012" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Brzózka, Zbigniew

ED - Malinowska, Elżbieta

ED - Wróblewski, Wojciech

TI - Sensory chemiczne i biosensory

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY -

PY - 2022

SN - 978-83-01-22091-4

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2021.012

Netografia (standard APA):

. Red. Brzózka, Zbigniew; Malinowska, Elżbieta; Wróblewski, Wojciech. Sensory chemiczne i biosensory [baza danych online] : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2022 [dostęp: 22 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/sensory-chemiczne-i-biosensory-zbigniew-brzozka-elzbieta-260466. doi: https://doi.org/10.53271/2021.012

nanomateriały, sensory elektrochemiczne, sensory optyczne, sensory gazowe, biosensory, elektroniczny nos i język

Publikacja Sensory chemiczne i biosensory omawia podstawowe cechy, zalety i ograniczenia sensorów chemicznych i biosensorów oraz ich praktycznych zastosowań w klinicznej i procesowej kontroli analitycznej, w diagnostyce medycznej, w systemach kont...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22091-4

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.012

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2022

Liczba stron:

350

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Wykaz akronimów10
Słownik terminów16
1. Wprowadzenie Elżbieta Malinowska, Wojciech Wróblewski 24
2. Sensory elektrochemiczne 30
2.1. Sensory potencjometryczne Mariusz Pietrzak30
2.1.1. Pomiar potencjometryczny30
2.1.2. Metody analizy z wykorzystaniem sensorów potencjometrycznych32
2.1.3. Elektrody odniesienia34
2.1.4. Elektrody jonoselektywne36
2.1.5. Parametry pracy elektrod jonoselektywnych38
2.1.6. Rodzaje elektrod jonoselektywnych43
2.1.7. Miniaturyzacja elektrod jonoselektywnych52
2.1.8. Półprzewodnikowe sensory potencjometryczne56
2.1.9. Zastosowanie sensorów potencjometrycznych58
2.2. Sensory amperometryczne i woltamperometryczne Marta Jarczewska59
2.2.1. Pomiar amperometryczny59
2.2.2. Pomiar woltamperometryczny59
2.2.3. Podstawy działania sensorów amperometrycznych i woltamperometrycznych61
2.2.4. Przykłady zastosowań62
2.3. Sensory potencjometryczne w warunkach elektrochemicznych technik prądowych Agata Michalska, Krzysztof Maksymiuk64
2.3.1. Wykorzystanie chronopotencjometrii66
2.3.2. Wykorzystanie metod woltamperometrycznych71
2.3.3. Wykorzystanie metod kulometrycznych73
2.3.4. Wykorzystanie metod z rejestracją sygnału optycznego74
2.3.5. Perspektywy zastosowań75
3. Sensory optyczne Dorota Stadnik, Ewa Kobylska78
3.1. Wprowadzenie78
3.2. Zjawiska optyczne wykorzystywane w czujnikach81
3.2.1. Absorpcja i odbicie promieniowania81
3.2.2. Fluorescencja84
3.2.3. Rozpraszanie Ramana90
3.2.4. Zmiana współczynnika załamania światła93
3.2.5. Interferencja światła96
3.3. Konstrukcje sensorów optycznych98
3.3.1. Sensory na bazie włókien ptycznych98
3.3.2. Sensory na bazie planarnych światłowodów100
3.3.3. Sensory w mikrosystemach przepływowych101
3.4. Nanomateriały i funkcjonalizacja warstw receptorowych w sensorach optycznych102
3.4.1. Nanomateriały102
3.4.2. Funkcjonalizacja powierzchni106
4. Sensory gazowe Jacek Gębicki, Bartosz Szulczyński, Tomasz Wasilewski 112
4.1. Katalityczne (temperaturowe) czujniki gazowe114
4.2. Masowe czujniki gazowe117
4.2.1. Mikrowagi kwarcowe117
4.2.2. Czujniki z akustyczną falą powierzchniową119
4.3. Optyczne czujniki gazowe120
4.3.1. Czujniki pracujące w widmie podczerwieni120
4.3.2. Czujniki fotojonizacyjne122
4.4. Elektrochemiczne czujniki gazowe124
4.4.1. Czujniki potencjometryczne124
4.4.2. Czujniki amperometryczne127
4.4.3. Czujniki półprzewodnikowe (konduktometryczne)130
4.5. Czujniki gazowe wykorzystujące nanomateriały134
4.5.1. Nanomateriały półprzewodnikowe na bazie tlenków metali136
4.5.2. Nanomateriały węglowe137
4.5.3. Nanomateriały polimerowe137
4.5.4. Nanokompozyty biologiczne138
4.5.5. Nanocząstki metali139
4.6. Komercyjnie dostępne gazowe czujniki chemiczne142
5. Biosensory Marta Jarczewska 146
5.1. Terminologia i podstawy działania146
5.2. Warstwy receptorowe biosensorów (klasy biosensorów)147
5.3. Immunosensory – istotne narzędzia współczesnej diagnostyki medycznej Agata Kowalczyk, Magdalena Bamburowicz-Klimkowska, Monika Nisiewicz, Anna M. Nowicka148
5.3.1. Budowa i zasada działania immunosensora148
5.3.2. Rozpoznanie antygenu przez przeciwciało – podstawą działania immunosensorów149
5.3.3. Sposoby wprowadzania przeciwciała do warstwy receptorowej151
5.3.4. Wizualizacja rozpoznania antygenu przez przeciwciało155
5.3.5. Nanotechnologia – siła napędowa współczesnej analityki medycznej157
5.3.6. Przykłady aplikacji immunosensorów w diagnostyce medycznej158
5.3.7. Perspektywy i ograniczenia160
5.4. Biosensory DNA i aptasensory Marta Jarczewska, Robert Ziółkowski162
5.4.1. Proces SELEX163
5.4.2. Zastosowanie aptamerów i kwasów nukleinowych165
5.4.3. Metody immobilizacji kwasów nukleinowych166
5.4.4. Mechanizmy generowania sygnału w biosensorach elektrochemicznych z warstwą receptorową w postaci kwasów nukleinowych174
5.4.5. Przykłady aptasensorów182
5.4.6. Przykłady biosensorów DNA185
5.5. Biosensory mikrobiologiczne Łukasz Górski188
5.5.1. Mikroorganizmy stosowane w sensorach189
5.5.2. Immobilizacja mikroorganizmów na przetwornikach189
5.5.3. Układy pomiarowe190
5.5.4. Zastosowania biosensorów mikrobiologicznych193
5.6. Biosensory enzymatyczne Urszula Wawrzyniak196
5.6.1. Układy jednoenzymowe200
5.6.2. Układy wieloenzymowe210
6. Sensory chemiczne wykorzystuJące nanomateriały w warstwach receptorowych 228
6.1. Klasyfikacja i podstawowe właściwości nanomateriał Marcin Drozd, Aleksandra Szuplewska228
6.1.1. Nanomateriały zerowymiarowe229
6.1.2. Nanomateriały jednowymiarowe232
6.1.3. Nanomateriały dwuwymiarowe234
6.2. Warstwy receptorowe sensorów i biosensorów oparte na nanomateriałach Marcin Drozd236
6.2.1. Zastosowanie nanomateriałów w warstwach przetwornikowych i pośrednich237
6.2.2. Zastosowanie nanomateriałów jako znaczników246
6.2.3. Przykłady zastosowań256
6.3. Mikro- i nanomateriały samodzielne jako sensory Krzysztof Maksymiuk, Agata Michalska259
6.3.1. Nanostruktury – nanocząstki jako samodzielne sensory259
6.3.2. Nanowłókna jako sensory261
6.3.3. Specyfika transportu analitu do sensorów nanostrukturalnych263
6.3.4. Nano- i mikrosensory z różnych materiał– otrzymywanie i właściwości266
6.3.5. Nano- i mikrosensory – zastosowania267
7. Układy multisensorowe – elektroniczny nos i język Patrycja Ciosek-Skibińska 274
7.1. Sensory stosowane w matrycach czujnikowych277
7.2. Metody rozpoznawania obrazu284
7.3. Rozwiązania komercyjne i zastosowania293
8. Sensory chemiczne jako detektory w przepływowych układach (bio)analitycznych Michał Chudy, Ewa Kobylska 300
8.1. Najważniejsze konfiguracje stosowane w analizie przepływowej301
8.1.1. Wprowadzenie301
8.1.2. Konstrukcja układów pomiarowych301
8.1.3. Tryby pracy302
8.1.4. Wykorzystanie sensorów w klasycznych układach przepływowych311
8.1.5. Wykorzystanie sensorów w mikrosystemach „Lab-on-a-chip”313
8.2. Zastosowania przepływowych układów (bio)analitycznych316
8.2.1. Zastosowania okołomedyczne sensorów zintegrowanych z układami przepływowymi316
8.2.2. Zastosowanie sensorów zintegrowanych z układami przepływowymi w badaniach środowiskowych318
8.2.3. Zastosowanie sensorów zintegrowanych z układami przepływowymi w przemyśle319
8.3. Podsumowanie321
9. Perspektywy rozwoju sensorów chemicznych i biosensorów Zbigniew Brzózka 326
9.1. Kierunki rozwoju sensorów chemicznych i biosensorów326
9.2. Rozwój komercjalizacji sensorów chemicznych i biosensorów329
9.3. Przyszłość wykorzystania sensorów chemicznych i biosensorów w diagnostyce medycznej330
10. Appendix. Sensory jako wyroby medyczne – regulacje prawne Dorota Stadnik, Jacek Stadnik 334
10.1. Definicje334
10.2. Klasyfikacja wyrobów medycznych335
10.3. Rejestracja wyrobów medycznych343
Indeks ważnych haseł i słów kluczowych348

Wprowadzenie

powyżejokreślonejwartościprogowej,amierzonysygnałjestzwiązanyzprocesem

ﬁzycznym,niezaśzobecnościąokreślonegozwiązkuchemicznego(np.szerokowy-

korzystywanydetektorprzewodnictwacieplnegowchromatograﬁigazowej).

MiędzynarodowaUniaChemiiCzystejiStosowanej(IUPAC)proponujenieco

innądeﬁnicję[2]-sensorchemicznyjesturządzeniempozwalającymnaprzekształ-

cenieinformacjichemicznejnasygnałużytecznyanalitycznie.Informacjachemiczna

jesttutajrozumianajakostężenieokreślonegoskładnikapróbkipojejogólnyskład,

natomiastjejźródłemmożebyćreakcjachemicznaoznaczanegoskładnikalubﬁzyczna

właściwośćbadanegoobiektu.Ponadto,podstawowymielementamisensorachemicz-

negosą:chemicznieselektywnawarstwareceptorowa(receptorpart)orazelement

przetwornikowy(transducerpart).Wczęścireceptorowej,wwynikuoddziaływania

międzyreceptoremaanalitem,następujeprzekształcenieinformacjichemicznej

wpewnąformęenergii(np.zmiana:potencjałuelektrochemicznegonagranicyfaz,

intensywnościpromieniowaniaelektromagnetycznego,masylubtemperatury).Prze-

twornikjestnatomiasturządzeniemzdolnymdokonwersjienergiiniosącejchemiczną

informacjęopróbcenakońcowysygnałanalityczny(najczęściejelektryczny)iniewy-

kazujeselektywnościchemicznej.Powyższepodejściejestużyteczne,ponieważumoż-

liwiaprostąklasyﬁkacjęsensorówchemicznych(rys.1.1),wzależnościodrodzaju

stosowanegoprzetwornika,na4podstawowekategorie:elektrochemiczne,optyczne,

termiczneorazmasowe(choćlogicznyjestrównieżpodziałnp.nasensoryprzezna-

czonedopomiarówpróbekciekłychorazpróbekgazowych-sensorygazowe).

naładowanychcząsteczek

transportjonów,dyfuzja

Przeniesienieelektronu,

elektroobojętnychlub

(potencjometryczny,

amperometryczny,

Elektrochemiczny

rezystancyjny)

(receptor,ligand,jonofor,biologicznieaktywnymateriał)

wydzielanieciepła

(katalityczny)

temperatury,

Termiczny

Zmiana

Warstwareceptorowa

Sygnałanalityczny

Przetwornik

Analit

elektromagnetycznych

fuorescencyjny)

(absorpcyjny,

lubemisjafal

Absorpcja

Optyczny

(piezoelektryczny)

Zmianamasy

Masowy

RYS.1.1

BudowasensorówchemicznychzgodniezIUPACizasadagenerowaniasygnału

analitycznego

Brak wyników

Sensory chemiczne i biosensory

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra