8. Biosensor Technology: Structure, Design, and Fabrication

Dieses Kapitel befasst sich mit der Struktur, dem Design und der Herstellung von Biosensoren und beleuchtet ihre transformativen Auswirkungen auf das Gesundheitswesen. Er untersucht die Komponenten eines typischen Biosensors, einschließlich Biorezeptor, Wandler, Analyt und Anzeigeeinheit, und erklärt, wie diese Geräte eine nicht-invasive Erkennung und Echtzeitüberwachung medizinischer Zustände ermöglichen. Der Text diskutiert die Evolution von Biosensoren, mit einem Schwerpunkt auf Glukose-Biosensoren und deren Anwendungen im Diabetes-Management. Es untersucht auch den Einsatz von Biosensoren zum Nachweis von Viren wie Grippe, SARS, COVID-19, Hendra und Nipah sowie deren Rolle bei der Diagnose von Herzerkrankungen, Krebs und anderen Krankheiten. Das Kapitel behandelt verschiedene Transducer-Prinzipien, einschließlich elektrochemischer, optischer und massenbasierter Biosensoren, und diskutiert die biologischen Erkennungselemente, die in Biosensoren verwendet werden, wie Enzyme, Aptamere, Antikörper, Nukleinsäuren, Zellen und Gewebe sowie molekulargedruckte Polymere (MIPs). Darüber hinaus untersucht der Text die Anwendungen von Biosensoren in den Bereichen Medikamentenverabreichung, Sicherheit, Lebensmittelsicherheit, Gesundheitsüberwachung, Landwirtschaft und medizinische Diagnose. Außerdem wird die Rolle der Nanotechnologie bei der Verbesserung der Leistung von Biosensoren und das Potenzial künstlicher Intelligenz bei der Verarbeitung großer Sensordatensätze hervorgehoben. Das Kapitel schließt mit der Diskussion der zukünftigen Aussichten der Biosensorik und ihres Potenzials, das Gesundheitswesen und andere Branchen zu revolutionieren.