حسگرهای الکتروشیمیایی نانوساختار برای تشخیص بیوتین (ویتامین (B) مروری بر مکانیسم های شناسایی نانومواد پیشرفته و کاربردهای بالینی

بیوتین ویتامین B یا ویتامین (یکی از ویتامین های ضروری گروه B است که به عنوان کوفاکتور آنزیم های کربوکسیلاز در مسیرهای متابولیکی کلیدی مانند گلوکونئوژنز، سنتز اسیدهای چرب و کاتابولیسم اسیدهای آمینه نقش حیاتی ایفا می کند. کمبود یا افزایش غیرطبیعی بیوتین در بدن می تواند منجر به اختلالات، عصبی، ریزش مو، التهاب پوستی و تداخل در نتایج آزمون های ایمونولوژیک گردد، بنابراین اندازه گیری دقیق، سریع و حساس بیوتین در نمونه های بالینی و دارویی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل مزایایی نظیر سادگی، هزینه کم، حساسیت بالا، پاسخ گویی سریع و قابلیت مینیاتوری سازی جایگاه ویژه ای در سنجش بیوتین یافته اند. در این مقاله مروری، پیشرفت های اخیر در زمینه طراحی و ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی برای اندازه گیری بیوتین بررسی شده است. انواع روش های شناسایی شامل بر هم کنش آویدین استرپتاویدین، حسگرهای مبتنی بر نانومواد، الکترودهای کربنی اصلاح شده، پلیمرهای قالبی مولکولی (MIP)، آپتاسنسورها و ایمونوسنسورها مورد بحث قرار گرفته اند، همچنین کاربردهای بالینی، دارویی و صنایع غذایی این حسگرها و چالش های پیش رو بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانومواد پیشرفته نظیر نانوذرات طلا، گرافن، نانولوله های کربنی و نانوکامپوزیت های هیبریدی به طور قابل توجهی حساسیت، گزینش پذیری و پایداری حسگرها را بهبود بخشیده است. با وجود پیشرفت های چشمگیر، چالش هایی نظیر گزینش پذیری در ماتریس های پیچیده، پایداری طولانی مدت، هزینه های تولید، مسائل نظارتی و انتقال از مقیاس آزمایشگاهی به کاربرد بالینی همچنان وجود دارد. در این مقاله ضمن تحلیل انتقادی روش های موجود، چشم اندازهای آینده شامل توسعه حسگرهای نقطه مراقبتی، پوشیدنی، مبتنی بر اینترنت اشیا و هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

بیوتین ، ویتامین B ، حسگر الکتروشیمیایی ، نانومواد ، ولتامتری ، آویدین استرپتاویدین ، سرم خون ، نقطه مراقبتی ، پلیمرهای قالبی مولکولی ، بیوسنسور