Biosensor là thiết bị sư dụng các phản ứng hóa sinh đặc hiệu, được thực hiện nhờ các enzyme, các hệ thông miễn dịch, các mô, cơ quan hay tế bào, để phát hiện các hợp chất nhờ vào các tín hiệu điện nhiệt hoặc quang. Biosensor gồm hai phần: thành phần sinh học có thể là enzyme hoặc kháng thể, bộ phận chuyển đổi tín hiệu quang, nhiệt hoặc điện. Phần lớn enzyme dùng trong biosensor được cô định trên bề mặt của transducer.
Trong biosensor các quá trình thực hiện như sau: chất cần phân tích trong môi trường sẽ khuếch tán vào trong, tương tác với thành phần sinh học của biosensor, bị chuyển hóa thành sản phẩm, tạo ra tín hiệu, tín hiệu sẽ được khuếch đại nhờ bộ phận khuếch đại và được thiết bị xư lý ghi lại.Những tính chất đặc trưng của biosensor:
- Tính lựa chọn cao: do tính đặc hiệu cao của enzyme với cơ chất, sản phẩm, chất kìm hãm và chất hoạt hóa nên các detector cho kết quả chính xác.
- Độ nhạy: đáp ứng của biosensor không phải luôn luôn tuyến tính với tất cả các nồng độ cơ chất, do đó cần xác định vùng có nồng độ cho kết quả chính xác nhất.
- Độ bền: đây là trở ngại chính khi sư dụng biosensor vì các enzyme dễ tách ra khỏi thiết bị sau nhiều lần sư dụng.
- Khó bảo quản, dễ bị hỏng ngay cả khi không dùng nhưng để thời gian lâu, do đó cần tìm phương pháp thích hợp để cô định enzyme bền lâu trong các biosensor và tăng độ bền của enzyme để giữ được hoạt độ trong quá trình bảo quản và sư dụng.
Trong sô các biosensor thì biosensor điện cực enzyme còn gọi là điện cực enzyme không tan được sư dụng nhiều vì thuận tiện và cho kết quả chính xác, các điện cực enzyme này thường dùng để xác định nồng độ glucose, alcohol, urea, lipid, acid hữu cơ, penicillin.. có trong các mẫu sinh phẩm, trong sô đó biosensor ứng dụng trong lâm sàng nhiều nhất là glucose biosensor để đo nồng độ glucose trong máu