7.2. Биоэлементы

При действии ферментов происходит превращение молекул определяемого органического вещества. В среднем молекула фермента катализирует превращение приблизительно 100 молекул анализируемого вещества в секунду. При монослойном заполнении поверхности преобразователя молекулами фермента возможна генерация плотностью до 0,1 мА/см².

Применяемые в качестве биологических элементов клетки микроорганизмов или срезы тканей выполняют функции специфических биокатализаторов. Известен пример использования микроорганизмов в качестве биодатчиков. Предпринята попытка применить инфузории для определения токсичности жидких отходов (бульонов) рыбоперерабатывающего предприятия. Количественный учет инфузорий показал их нормальный рост и размножение в присутствии бульонов. Проверка действия на тетрахимену разрешенных антиокислителей и консервантов показала, что эти вещества в допустимых значениях концентрации не сдерживают рост и размножение инфузорий. Этот результат позволяет рекомендовать тетрахимену для определения токсичности жидких отходов. Сорбиновая кислота даже в разрешенном интервале значений концентрации вызывала гибель инфузорий. Механизм генерации сигнала при действии антител, рецепторов или биополимеров отличаются от действия ферментов. Этим биологическим элементам свойственно высокое сродство к определяемым молекулам, константы диссоциации образующихся комплексов достигают 10^–7–10^–14 моль/л. В результате такого сильного молекулярного взаимодействия меняются физические свойства биоэлемента, что преобразуется посредством преобразователя в электрический сигнал.