Cảm biến sinh học gồm ba bộ phận chính sau (hình 5.13):
Hình 5.13: Sơ đồ hiển thị các thành phần chính của một cảm biến sinh học.
1. Đầu thu sinh học: Nó có tác dụng bắt cặp, phát hiện sự có mặt của các tác nhân
sinh học cần phân tích, tác nhân cố định giúp gắn các đầu thu lên trên điện cực.
2. Bộ phận chuyển đổi tín hiệu: bộ phận này giúp chuyển các biến đổi sinh học thành
các tín hiệu có thể đo đạc đƣợc. Có các dạng chuyển đổi: - Chuyển đổi điện hóa. - Chuyển đổi quang. - Chuyển đổi nhiệt.
- Chuyển đổi bằng tinh thể áp điện piezoelectric. - Chuyển đổi bằng các hệ vi cơ.
3. Bộ phận xử lý giúp đọc tín hiệu ra: Bộ phận này có tác dụng chuyển các tín hiệu
Trang 153
TS. BÙI XUÂN ĐÔNG –TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
Các phần quan trọng của cảm biến sinh học là các bộ chuyển đổi tín hiệu đƣợc sử dụng để nhận biết các thay đổi vật lý đƣợc tạo ra trong phản ứng. Các thay đổi này có thể là:
1. Lƣợng nhiệt tỏa ra (hoặc hấp thụ) của các phản ứng (calorimetric biosensor).
2.Thay đổi trong việc phân bố các chất mang điện tạo một hiệu điện thế (potentiometric biosensor).
3. Sự di chuyển của các hạt điện tử tạo ra trong phản ứng oxi hóa khử (amperometric biosensor).
4. Sự khác biệt trong lƣợng ánh sáng đƣợc tạo ra hoặc ánh sáng đƣợc hấp thụ giữa chất phân tích và sản phẩm (quang cảm ứng sinh học).
5. Tác dụng do sự thay đổi khối lƣợng của các chất phản ứng hoặc sản phẩm (piezo- electric biosensor)