kelompok sensor

19
2.4 Imobilisasi komponen reseptor pada biosensor (rika) Untuk pengulangan dalam penggunaan enzim, sell, antibodi dan beberapa agen biologis aktif lainnya di dalam alat analisis, terdapat banyak tekhnik untuk mengkombinasikan keduanya yang sudah didemonstrasikan. Imobilisasi, khususnya pada enzim, dapat memberikan manfaat dalam aplikasinya pada bidang analisis kimia : 1. Pada beberapa kasus, enzim sudah distabilkan 2. Kompleks enzim-carrier dapat dengan mudah dipisahkan dari sampel dan hasil akhirnya tidak terkontaminasi dengan adanya enzim tersebut 3. Aktivitas enzim stabil dan sebagian besar konstanta membuat enzim merupakan bagian integral dari instrumen analitis 2.4.1 Metode imobilisasi Tekhnik untuk imobilisasi agen biologi aktif meliputi metode fisika dan metode kimia atau kombinasi dari keduanya. Metode fisika yang utama adalah dengan adanya proses adsorpsi air-carrier yang tidak terlarut dan jebakan oleh gel polimer di dalam air-fasa tidak terlarut. Imobilisasi kimia dilakukan dengan kopling kovalen untuk derivatisasi carrier atau dengan penyilangan intermolekul pada biomolekul (fig. 26). Contohnya akan didiskripsikan pada sensor glukosa (section 3.1.1). Metode-metode tersebut memiliki banyak variasi ; kesesuaian metode untuk tugas tertentu pada saat ini masih

Upload: marena-thalita

Post on 26-Sep-2015

220 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Imobilisasi

TRANSCRIPT

2.4 Imobilisasi komponen reseptor pada biosensor (rika)Untuk pengulangan dalam penggunaan enzim, sell, antibodi dan beberapa agen biologis aktif lainnya di dalam alat analisis, terdapat banyak tekhnik untuk mengkombinasikan keduanya yang sudah didemonstrasikan. Imobilisasi, khususnya pada enzim, dapat memberikan manfaat dalam aplikasinya pada bidang analisis kimia :1. Pada beberapa kasus, enzim sudah distabilkan2. Kompleks enzim-carrier dapat dengan mudah dipisahkan dari sampel dan hasil akhirnya tidak terkontaminasi dengan adanya enzim tersebut3. Aktivitas enzim stabil dan sebagian besar konstanta membuat enzim merupakan bagian integral dari instrumen analitis2.4.1 Metode imobilisasiTekhnik untuk imobilisasi agen biologi aktif meliputi metode fisika dan metode kimia atau kombinasi dari keduanya. Metode fisika yang utama adalah dengan adanya proses adsorpsi air-carrier yang tidak terlarut dan jebakan oleh gel polimer di dalam air-fasa tidak terlarut. Imobilisasi kimia dilakukan dengan kopling kovalen untuk derivatisasi carrier atau dengan penyilangan intermolekul pada biomolekul (fig. 26). Contohnya akan didiskripsikan pada sensor glukosa (section 3.1.1).Metode-metode tersebut memiliki banyak variasi ; kesesuaian metode untuk tugas tertentu pada saat ini masih dijelaskan secara empiris . Namun , beberapa aspek umumnya yang berlaku akan diuraikan di bawah.2.4.1.1 Adsorpsi (ela)Adsorpsi biomolekul dalam carier yang tidak larut dalam air merupakan metode yang paling sederhana dari imobilisasi. larutan biomolekul dikontakkan dengan bahan carier aktif untuk jangka waktu tertentu. Molekul yang tidak terserap akan dicuci kembali. pertukaran ion resin anionik dan kationik, arang aktif, silika gel, tanah liat aluminium oksida, kaca berpori, dan keramik ini digunakan sebagai bahan aktif. carier harus menunjukkan afinitas tinggi dan kapasitas untuk biomolekul dan yang terakhir harus tetap aktif dalam keadaan terserap. carier harus tidak menyerap hasil produk reaksi ataupun inhibitor biokatalis Adsorpsi protein ke permukaan pada dasarnya adalah proses reversibel, perubahan pH, kekuatan ion, konsentrasi subtrat, suhu, dll dapat melepaskan biomolekul dari carier tersebut. selain kesederhanaan prosedur, keuntungan imobilisasi serap adalah bahwa hal itu tidak perlu kondisi kopling non fisiologis atau bahan kimia yang berpotensi merusak enzim atau sel fungsi. kerugian aktivitas karena jarang diamati2.4.1.2 Gel jebakanJebakan di gel polimer mencegah biomolekul dari menyebar dari campuran reaksi. di sisi lain, subtrate dan efektor molekul kecil dapat dengan mudah terserap. gel jeratan adalah sebagai ringan prosedur sebagai adsorpsi, yaitu, biomolekul tidak kovalen terikat pada matriks, membran, atau satu sama lain. metode ini karena banyak digunakan. matriks yang paling penting yang digunakan adalah alginat, karagenan, kolagen, selulosa triasetat, poliakrilamida, gelatin, agar, karet silikon, poli (vinil alkohol) dan prepolimer silang dengan penambahan air (e, g poliuretan atau cahaya)2.4.1.3 kovalen Coupling (agus)

Untuk kovalen beberapa biemolecules, seperti enzim atau antibodi, untuk operator protein terlarut baik bereaksi dengan (misalnya difungsikan) air pembawa larut diaktifkan atau kopolimer dengan monomer reaktif. Reaksi harus melibatkan hanya kelompok yang tidak penting untuk aktivitas biologis biomolekulnya. Kimia situs reaktif protein mungkin kelompok amino, gugus karboksil, residu fenol dari tirosin, kelompok suifflydryl atau kelompok imidazol histidin. Imobilisasi ini dilakukan dalam tiga langkah: aktivasi carrier, kopling biomolekulnya, dan penghapusan biomolekul terserap. Kelemahan dari kovalen kopling adalah hilangnya sering terjadi aktivitas. Operator yang tidak larut dalam air polisakarida (selulosa, dekstran, turunan agarosa) dan protein berat molekul tinggi (kolagen, gelatin, albumin) serta polimer sintetis (poly (vinyl chloride), resin pertukaran ion) dan bahan anorganik (kaca berpori) .

2.4.1.4 silang

Biopolimer dapat intermolecularly silang oleh reagen bi-atau mu1tifunctional. Molekul-molekul protein dapat silang satu sama lain atau dengan yang lain, fungsional protein lembam (misalnya albumin atau gelatin). The biomakromolekul juga dapat diserap ke pembawa air-larut atau terperangkap dalam gel dan kemudian silang. Antara lain, glutaraldehid, derivatif bisisocyanate, dan bisdiazobenzidine yang digunakan sebagai reagen bifunctional.Keuntungan dari silang adalah prosedur sederhana dan kimia yang kuat mengikat biomolekul. Selanjutnya, pilihan tingkat silang memungkinkan sifat fisik dan ukuran partikel dipengaruhi. Kelemahan utama adalah kemungkinan kerugian akibat aktivitas perubahan kimia dari situs katalis penting dari protein.

2.4.2 Imobilization Efek di Biosensor (tamam)Baik untuk alasan ekonomis dan untuk mencapai sensitivitas yang tinggi dan stabilitas fungsional, metode imobilisasi memiliki hasil aktivitas tinggi yang diinginkan untuk biosensor. Dalam penyusunan biocomponent dari berbagai faktor yang mempengaruhi hasil sensor ini harus diperhitungkan.Kegiatan terukur mencerminkan efisiensi biocatalytic dari enzim amobil, Dalam larutan homogen tingkat awal konversi substrat meningkat secara linear dengan konsentrasi enzim. Laju reaksi dipengaruhi oleh substrat difusi hanya pada derajat yang sangat besar konversi. Dengan bergerak enzim laju reaksi diukur tidak hanya tergantung pada konsentrasi substrat dan konstanta kinetik KM dan Vmaks tetapi juga disebut-on efek imobilisasi. Efek ini disebabkan oleh perubahan berikut enzim dengan proses imobilisasi (Kobayashi dan Laidler, 1974).

1. perubahan konformasi enzim yang disebabkan oleh imobilisasi biasanya menurunkan afinitas untuk substrat (kenaikan Of KM). Selain itu, inaktivasi parsial semua, atau inaktivasi lengkap bagian dari molekul enzim dapat terjadi (penurunan Vmax). Kedua kasus penurunan conformationinduced dari dapat dibedakan dengan mengukur aktivitas enzim resolubilized atau dengan titrasi pusat aktif dengan inhibitor ireversibel.2. Ionic, hidrofobik, atau interaksi lainnya antara enzim dan matriks (efek lingkungan mikro) juga dapat mengakibatkan perubahan KM dan U nilai max. Efek dasarnya reversibel yang disebabkan oleh variasi dalam kesetimbangan disosiasi kelompok dibebankan dari pusat aktif.3. Sebuah distribusi non-seragam substrat dan / atau produk antara matriks enzim dan efek solusi sekitarnya diukur (jelas) konstanta kinetik.4. Dalam biosensor biokatalis dan transduser sinyal spasial digabungkan, yaitu, hasil reaksi enzim dalam lapisan dipisahkan dari larutan pengukuran. Substrat mencapai sistem membran biosensor dengan difusi konvektif dari solusi. Tingkat proses transportasi eksternal ini pada dasarnya tergantung pada tingkat pencampuran. Dalam sistem multilayer di depan sensor substrat dan produk yang ditransfer oleh difusi. Perpindahan massa yang lambat ke dan di dalam matriks enzim mengarah ke konsentrasi yang berbeda dari pasangan reaksi dalam larutan pengukuran dan dalam matriks. Difusi dan reaksi enzim tidak melanjutkan independen satu sama lain; mereka digabungkan dengan cara yang kompleks.

Teori kopling reaksi enzim-dikatalisasi dengan proses pelabuhan trans telah diteliti untuk berikut membatasi kasus (Carr dan Bowers, 1980):

1. keterbatasan difusi eksternal dengan perpindahan massa melalui lapisan di depan membran enzim, misalnya, lapisan difusi pada antarmuka solusi / biosensor atau membran semipermeabel;2. internal pembatasan oleh difusi dalam lapisan enzim atau oleh reaksi enzim.

Biasanya dalam operasi biosensor kondisi aliran disesuaikan untuk memberikan kecepatan transfer massa dari solusi untuk sistem membran yang cepat dibandingkan dengan transfer massa internal (pengecualian: sensor ditanamkan). Di sisi lain, variasi perlawanan difusi membran semipermeabel yang digunakan untuk mengoptimalkan kinerja sensor. Sebuah membran semipermeabel dengan cutoff molekul 10 000 dan ketebalan 10 guci hanya sedikit mempengaruhi waktu respon dan sensitivitas. Sebaliknya, membran tebal, misalnya poliuretan atau bahan dikenakan, secara signifikan meningkatkan waktu pengukuran, tetapi juga dapat menyebabkan perpanjangan dari rentang pengukuran linier.

Untuk biosensor berdasarkan transduser yang tidak Mengkonsumsi kosubstrat atau produk (misalnya potentiometri elektroda atau detektor optoelektronik), Blaedel et al. (1972) berasal hubungan berikut antara konsentrasi produk di permukaan transduser, Pd, dan konsentrasi substrat dalam larutan pengukuran, S0:

Difusi eksternal yang diberikan tidak membatasi, Pd tergantung linear pada S0 dan rasio substrat dan produk koefisien difusi (Ds dan Dp), dan nonlinearly pada ekspresi root, yang disebut Thiele-modulus (alun-alun dari yang disebut loading factor enzim, Fe). Parameter terakhir mencerminkan rasio laju reaksi enzimatik, u / KM, itu difusi, DWd2, d menjadi ketebalan lapisan enzim. T menunjukkan apakah proses di lapisan enzim ditentukan oleh kinetika enzim atau substrat difusi. Pada Fe 25 Kendali difusi internal tercapai. Setiap molekul substrat menyebar ke dalam lapisan enzim diubah dalamnya; hanya bagian dari enzim bertindak katalis. Sensor difusi terkontrol menunjukkan karakteristik sebagai berikut:1. selama cadangan enzim hadir, sensitivitas tetap konstan;2. sensitivitas tidak tergantung pada inhibitor dan variasi pH;3. suhu pengaruh kecil karena energi aktivasi difusi lebih rendah dari reaksi enzim.

Pada konsentrasi substrat yang tinggi (S KM) laju reaksi enzim mencapai nilai pembatas, karena itu sinyal sensor enzim mencapai nilai konsentrasi-independen sesuai dengan konsentrasi produk di permukaan transduser dari:

Persamaan analog telah ditetapkan untuk elektroda enzim amperometri, di mana baik produk reaksi atau kosubstrat yang diubah pada elektroda (Carr dan Bowers, 1980, untuk contoh lihat Bagian 2.5).

Dari analisis kopling reaksi enzim dan perpindahan massa kesimpulan berikut dapat ditarik untuk desain biosensor.

1. Konsentrasi substrat di mana penyimpangan dari rentang pengukuran linier analitis dapat digunakan terjadi tergantung pada sejauh mana keterbatasan difusi. Menurut persamaan Michaelis Menten, di bawah kontrol kinetik ketergantungan linear hanya dapat diharapkan untuk konsentrasi substrat bawah KM. Di bawah difusi mengontrol penurunan konsentrasi substrat pada lapisan enzim yang disebabkan oleh hasil substrat difusi lambat dalam berbagai linier diperpanjang. Ini harus dipertimbangkan, bagaimanapun, bahwa untuk reaksi dua-substrat penyimpangan dari linieritas juga dapat diproduksi oleh kosubstrat comsumption.2. Pada konsentrasi substrat yang rendah sensitivitas sensor kinetis dikendalikan meningkat secara linear dengan Umax. Akibatnya, penerapan beberapa lapisan enzim identik satu atas yang lain meningkatkan sinyal pengukuran. Ketika jumlah enzim menjadi cukup tinggi untuk menyediakan konversi substrat lengkap sistem melewati kontrol difusi. Dalam kondisi seperti ini penurunan resistensi difusi dengan mengurangi hasil ketebalan lapisan dalam sensitivitas meningkat. Namun demikian, elektroda enzim membran tertutup hanya 10 sampai 50% sensitif seperti elektroda telanjang untuk zat elektroda aktif analog.3. Karena kelebihan enzim dalam membran difusi sensor enzim tertentu memiliki stabilitas fungsional yang lebih tinggi dari satu kinetis dikendalikan. Dengan mantan, 2000-10 000 pengukuran per membran enzim dapat dilakukan, sementara sensor kinetis dikendalikan biasanya mengizinkan hanya 200-500 pengukuran.4. Waktu respon ditentukan oleh rasio d2 / Dp. Menggunakan cepat merespon transduser, dalam pengukuran stasioner sinyal stabil diperoleh dalam satu detik hingga beberapa menit.Singkatnya, dapat disimpulkan bahwa optimal sensitivitas dan waktu respon dapat dicapai dengan menerapkan aktivitas enzim yang tinggi dalam membran tipis.3.6 Immobilisasi Komponen Bologi (linda)3.6.1 PengenalanUntuk membuat biosensor hidup, komponen biologi dapat dilekatkan pada transduser. Proses ini disebut sebagai immobilisasi. Ada lima metode untuk melakukan immobilisasi yaitua. Adsorpsi. Metode paling simple dan melibatkan minimal persiapan. Walaupun beegitu ikatan yang terbentuk lemah dan metode ini hanya cocok jika berhubungan dengan waktu penggunaan yang pendek.b. Microencapsulation. Metode ini digunakan dalam biosensor. Dalam teknik ini, biomaterial disisipkan dalam membran sehingga dapat memberikan kontak yang dekat antara biomaterial dan transducer. Metode ini dapat beradaptasi, tidak diganggu dengan kenadalan enzyme, limit kontaminasi dan biodegradasi. Metode ini juga stabil terhadap perubahan temperature, pH, kekuatan ionic dan komposisi kimia. Bagaimanapun, system ini dapat ditembus oleh beberapa material seperti molekul kecil,, termasuk gas dan elektron.c. Entrapment. Disini biomaterial dicampur dengan larutan monomer, kemudian dipolimerisasi ke sebuah gel, untuk menjerat molekul. Sayangnya, dapat menghalangi terjadinya difusi subtract, dikarenakan lambatnya reaksi. Ini dapat menghasilkan kekurangan bioaktfitas melewati pori dalam gel. Efek ini dapat dinetralkan dengan cross-linking. Gel yang paling umum digunakan adalah poliakrilamida meskipun pati, nilon dan gel silastic juga telah digunakan. polimer melakukan seperti polypyrroles, sangat berguna dengan elektroda. d. Cross-linking. Dalam metode ini, biomaterial secara kimia terikat padatan pendukung atau bahan pendukung lain, seperti gel. Reagen bifunctional, seperti glutaraldehid, dapat digunakan dalam teknik. Ada beberapa keterbatasan difusi dan ada juga yang dapat merusak biomaterial. Di samping itu, kekuatan mekanik dari sistem miskin. Namun, hal itu dapat menjadi metode yang berguna untuk menstabilkan biomaterial terserap.e. Ikatan kovalen. Pendekatan ini melibatkan ikatan yang dirancang hati-hati antara kelompok fungsional dalam kelompok matrix. Grup nucleofilik dalam asam amino dari biomaterial, yang tidak penting untuk aksi katalitik, misalnya, enzim, cocok dalam hal ini. Banyak contoh yang dikenal, tetapi kami hanya akan menggambarkan salah satu teknik dari ini. Dalam hal ini, kelompok karboksil pada material pendukung direaksikan dengan carbodiimide a. Maka pasangan dengan gugus amina di biomaterial untuk membentuk ikatan amida antara material pendukung dan enzim, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.18. Reaksi harus bekerja di bawah kondisi suhu rendah, kekuatan ion rendah, dan pH netral, dan dengan cara ini enzim tidak akan hilang dari perangkat biosensor saat menggunakan teknik ini.Keseluruhan, masa biosensor yang sangat tinggi oleh imobilisasi yang tepat. Ketahanan khas untuk biosensor yang sama, di mana metode yang berbeda dari imobilisasi yang digunakan, adalah sebagai berikutAdsorpsi1 dayMembran entrapment1 weekPhisical entrapment3-4 weeksCovalent entrapment4-14 months3.6.2. Adsorpsi (yuni)Banyak zat yang menyerap enzim pada permukaannya seperti alumina, arang, lempung, selulosa, kaolin, gel silika, gelas, dan kolagen. Tidak ada reagen yang dibutuhkan , tidak ada tahap pembersihan dan sedikit gangguan terhadap enzim. Adsorpsi kira-kira dapat dibagi ke dalam dua bentuk, yairu adsorpsi fisik (fisisorpsi) dan adsorpsi kimia (kemisorpsi). Fisisorpsi biasanya lemah dan terjadi dan terjadi melalui pembentukan ikatan van der Waals, terkadang meliputi ikatan muatan atau gaya transfer muatan. Kemisorpsi lebih kuat dan dan meliputi pembentukan ikatan kovalen. Beberapa model persamaan digunakan unruk mendeskripsikan adsorpsi, tapi yang lebih umum digunakan adalah Adsorpsi Langmuir Isoterm. Persamaan ini diturunkan dari pertimbangan kinetic dan hubungan fraksi penutupan permukaan oleh adsorbent ( dengan variasi parameter kinetic, sebagai berikut :Laju adsorbsi = ka. pa.N(1-)Laju desorpsi = kd. Npada kesetimbangan dua laju tersebut sama, kemudian : = K . pa/(1+ K . pa)Dimana pa adalah tekanan adsorbent, ka adalah konstanta laju untuk adsorpsi, kd adalah konstanta laju untuk desorpsi, dan K sama dengan ka/ kd. Biomaterial yang terserap sangat rentang untuk merubah pH, suhu, kekuatan ionic,dan substrat. Bagaimanapun, pendekatan ini terbukti baik untuk invesigasi jangka pendek. 3.6.3. MikroenkapsulasiMetode ini, sebuah membrane inert digunakan untuk menjebak biomaterial pada transducer. Teknik ini digunakan untuk mengembangkan biosensor glukosa pertama pada elektroda oksigen. Manfaat dari pendekatan ini sebagai berikut :i. Ada lampiran dekat antara biomaterial dan tranducer.ii. Sangat mudah beradaptasi dan efektifiii. Keefektifan biomaterial dapat dijaga kestabilannya sebagai berikut :a. derajat spesifik yang diberikan tinggi b. kestabilan baik terhadap perubahan suhu, pH, kekuatan ion, Eo, dan konsentrasi substrat.c. dapat bertindak sebagai perangkat untuk membatasi kontaminasi dan biodegradasid. jika digunakan dengan sabar, infeksi dapat dihindari.iv. selalu ada pilihan untuk ikatan komponen biologis untuk sensor melalui molekul yang melakukan elektron seperti polipirol.Jenis utama dari membran yang digunakan meliputi selulosa asetat (memban dialisis) yang tidak termasuk protein dan memperlambat transportasi mengganggu spesies seperti askorbat, polycarbonate (nucklepore) bahan sintetis yang merupakan non-permselektif, kolagen, protein alami, dan politetrafluoroetilena (PTFE ) (sering dikenal nama dagangnya yaitu teflon), polimer sintetik yang mana selektif permeabel terhadap gas seperti oksigen. Naflon dan poliuretan adalah salah satu bahan lain yang kadang-kadang digunakan untuk membran.3.6.4 Pengikatan (rere)Dalam pendekatan ini, gel polimer disiapkan dalam larutan yang mengandung biomaterial. enzim demikian terperangkap dalam matriks gel. polimer yang paling umum digunakan adalah poliakrilamida, yang disiapkan oleh kopolimerisasi akrilamida dengan N, N-metilenabisakrilamida. polimerisasi dapat dipengaruhi oleh radiasi UV dengan adanya vitamin B1 sebagai photosensitizier a. bahan lain yang telah digunakan termasuk gel pati, nilon, gel silastic dan polimer melakukan (seperti polipirol).Probems yang dihadapi dengan metode ini meliputi berikut ini1. hambatan besar diciptakan, sehingga menghambat difusi substrat, yang memperlambat reaksi, dan karenanya waktu respon dari sensor cepat.2. ada hilangnya aktivitas enzim melalui pori-pori di gel, hal ini dapat diatasi dengan silang, misalnya dengan glutaraldehid.3.6.5 Cross-LinkingPendekatan ini menggunakan agen bifunctional untuk mengikat biomaterial untuk mendukung material padat, dan telah terbukti menjadi metode yang berguna untuk menstabilkan enzim adsorben. Namun, memiliki kelemahan sebagai berikut.1. kerusakan disebabkan untuk enzim2. difusi substrat terbatas3. ada kekakuan miskin (strengh mechenical)Angka 3.19 menunjukkan struktur bahan yang paling umum digunakan untuk reaksi silang, yaitu glutaraldehid (yang akan bereaksi dengan residu asam amino lisin di enzime yang), heksametilena diisosianat dan 1,5-dinitro-2,4-difluorobenzena.3.6.6 Ikatan Kovalen Beberapa gugus fungsi, yang tidak esensial untuk aktivitas katalitik dari suatu enzim, dapat secara kovalen terikat ke matriks pendukung (transduser atau membran). Metode ini menggunakan gugus nukleofilik untuk berpasangan, seperti NH2, CO2H, OH, C6H4OH dan SH, demikian juga imidazole.Gambar 3.20 menunjukkan beberapa contoh dari reaksi yang paling umum yang digunakan untuk pendekatan ini. Reaksi-reaksi tersebut berlangsung di bawah kondisi dingin, yaitu temperatur yang rendah, kekuatan ionik yang rendah dan pada range pH fisiologis.Keuntungan dari metode ini adalah bahwa enzim tidak dapat dilepaskan selama penggunaan. Untuk melindungi sisi aktiv, reaksi ini sering terbawa dalam keberadaan substrat. Dalam praktiknya, hal ini tidak umum hanya untuk satu metode yang digambarkan diatas digunakan pada suatu waktu, .......( ini masing kosong rik,, kertas nya gak ada)(a) Teknik sianogen bromida

Gambar 3.20 beberapa reaksi umum yang digunakan untuk ikatan kovalen.(ini juga gak ada kertasnya).... komponen biologi daripada dalam aspek lain, seperti penampilan kerja dari transduser dan red-out. Pendekatan ikatan kovalen akan menjadi metode yang paling sesuai, yang diikuti oleh mikroenkapsulasion (tergantung pada biomaterial ynag digunakan). Bagaimanapun, jika ujung sensor dibuang, selanjutnya dapat di srceen-printed dan penjeratan dalam sebuah matriks polimer bisa jadi menjadi bukti yang sesuai.

Rangkuman Bab ini melihatkan perbedaan unsur-unsur yang dapat mengindra (sense) analit dengan beberapa tingkat selektifitas. Bab ini mendiskusikan berbagai cara untuk sensing (pengindraan) ion dan juga molekul. Selain itu, metode immobilisasi sensing unsur ke transduser juga di teliti.Ion secara prinsip di sensor oleh ion selektiv elektroda yang merupakan perangkat potensiometri. Penggunaan dari konduktivitas spektroskopi impedansi elektrokimia kemudian dipertimbangkan. Elektroda modifikasi dan elektroda berlapis polimer didiskusikan dan juga diperkenalkan metode fotometri untuk pendeteksian ion. Ion selektif elektroda merupakan perangkat yang paling dikembangkan untuk penentuan ion tertentu. Selanjutnya limitasi selektivitas dipertimbangkan, termasuk penggunaan persamaan Nicholskii-EisenmanKonduktivitas merupakan suatu metode yang berlangsung pada kondisi tertentu, yang biasanya tidak memiliki banyak kekhususan. Efek medan transistor biasanya juga harus digunakan dengan menggunakan elemen selektif yang lain, seperti ISFET, CHEMFET atau BIOFET. Elektroda modifikasi didiskusikan , teramsuk yang melibatkan pasta karbon, polimer, polimer penukar ion dan polimer redoks.Molekul dapat dideteksi menggunakan metode kimia langsung, seperti melalui kesetimbangan termodinamika dalam pembentukan komplek (hal ini juga diaplikasikan pada ion). Mereka juga merespon pada kecepatan yang berbeda dalam reaksi kimia, khususnya di bawah pengaruh dari katalis yang selektiv.Metode spektroskopi utama yang meliputi inframerah, spektroskopi NMR, dan juga spektroskopi massa yang digunakan dalam mengidentifikasi jenis molekul diuraikan dalam bab ini. Teknik-teknik ini biasanya tidak dipertimbangkan dalam hubungan dengan sensor. Sehingga jika pembaca ingin mengetahui lebih dalam tentang teknik-teknik tersebut disarankan untuk membaca buku yang lebih spesifik lagi.Ketika elemen penginderaan biologis digunakan, sensor ini dikenal sebagai biosensor. Enzim dan antibodi telah terbukti menjadi elemen penginderaan yang sangat sukses, sementara reseptor dan DNA semakin meningkat penggunaannya. Lima bahan biologis utama yang digunakan sebagai agen selektif dalam sensor, yaitu enzim, antibodi, mitokondria, reseptor dan asam nukleat telah dijelaskan dan cara kerja mereka disajikan. Penggunaan bakteri enzim yang mengandung dan bahan jaringan organik juga dibahas. Keuntungan dan kerugian dari masing-masing sistem ini diberikan, dan beberapa contoh aplikasi yang diuraikan.Lima metode utama untuk imobilisasi bahan biologis untuk transduser dijelaskan. Metode-metode tersebut adalah adsorpsi, mikroenkapsulasi, entrapment, cross-linking dan ikatan kovalen. Berbagai metode yang menjadikan elemen penginderaan untuk transduser telah dikembangkan, dengan beberapa telah digunakan dalam kombinasi kombinasi. Adsorpsi adalah metode yang paling sederhana, sementara penggunaan membran (mikroenkapsulasi) merupakan yang sangat populer. Penjeratan materi dalam matriks, yang mungkin polimer, juga semakin meningkat penggunaannya. Baik molekul individu dari material maupun yang langsung ke transduser kemungkina digunakan untuk hubungan yang aman dalam ikatan kimia, contoh-contoh aplikasi dari semua pendekatan ini telah diberikan dalam bab ini.