Biosensoren & Biobildgebung

Biosensorik und Biobildgebung ermöglichen die Untersuchung biologischer und pathologischer Prozesse in lebenden Systemen auf molekularer Ebene. Ein Biosensor ist ein Gerät zum Nachweis der Anwesenheit oder Konzentration eines biologischen Analyten, einer biologischen Struktur oder eines Mikroorganismus. Biosensoren werden in der Bioelektronik, der Lebensmittel- und Umfeldüberwachung sowie in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt, um Krankheitserreger, Lebensmittelgifte und Biomarker für Krankheiten zu erkennen.

Biosensoren bestehen aus drei Hauptkomponenten: einem Erkennungselement, mit dem der Analyt identifiziert und ein Signal erzeugt wird, einem Signalwandler und einem Lesegerät zur Messung und Quantifizierung des empfangenen Signals. Biorezeptoren, wie z. B. Antikörper, Nukleotide, Enzyme oder Proteine, fungieren als Erkennungsmoleküle, die an einen bestimmten Zielanalyten oder Biomarker binden oder mit diesem interagieren. Signalwandler können über viele verschiedene physikalisch-chemische Eigenschaften fungieren, darunter elektrische, elektrochemische, optische oder magnetische Ausgänge.

Die Biobildgebung ist eine optische Form der Biosensorik, mit der nicht-invasive, visuelle Darstellungen biologischer Prozesse in Zellen, Geweben und Anatomie erstellt werden, um eine genauere Diagnose und Behandlung von Krankheiten zu ermöglichen.

Zu den diagnostischen Bildgebungsmodalitäten für In-vivo-Anwendungen gehören Röntgen, Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRI) und fMRI sowie Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Zu den In-vitro-Anwendungen gehören häufig die hochauflösende Bildgebung, die Zwei-Photonen-Fluoreszenzanregungsmikroskopie, die Fluoreszenzerholung/-umverteilung nach Photobleichung (FRAP) und die Fluoreszenzresonanzenergietransfer-Technologie (FRET).

Weitere Informationen finden Sie in unserer Publikation Material Matters^™ zum Thema Bioassays und Biobildgebung.