I biosensori possono essere classificati in base a criteri diversi, tra cui:
1. Basato sull'elemento di riconoscimento biologico:
* Biosensori enzimatici: Questi utilizzano gli enzimi come elemento di riconoscimento. Sono altamente specifici e sensibili, ma limitati dalla stabilità enzimatica e dalla suscettibilità all'inibizione.
* immunosensori: Utilizzare anticorpi o antigeni come elemento di riconoscimento. Questi sono altamente specifici e possono rilevare una vasta gamma di analiti, ma in genere sono meno sensibili rispetto ai biosensori enzimatici.
* Biosensori a base di microbo: Impiegare microrganismi viventi come batteri o lievito come elemento di riconoscimento. Questi sono adatti per rilevare inquinanti o composti tossici e possono fornire informazioni sulla risposta dell'organismo a vari stimoli.
* Biosensori a base di tessuti: Utilizzare il tessuto vivente come elemento di riconoscimento. Forniscono informazioni sulla risposta del tessuto a stimoli specifici e possono essere utilizzati per i test di tossicità o la diagnosi della malattia.
* Biosensori a base di aptamer: Utilizzare gli aptameri, oligonucleotidi a singolo filamento generati sinteticamente che si legano a target specifici con alta affinità. Offrono vantaggi come stabilità, facile modifica e basso costo rispetto agli anticorpi.
* Biosensori a base di DNA: Utilizzare il DNA come elemento di riconoscimento, sfruttando le sue proprietà di legame specifiche con molecole target. Sono particolarmente utili per rilevare agenti patogeni o mutazioni genetiche.
2. Basato sul principio di trasduzione:
* Biosensori elettrochimici: Converti l'evento di riconoscimento biologico in un segnale elettrico, usando tecniche come potenziometria, amperometria, conduttazione o misurazioni impedimetriche.
* Biosensori ottici: Rilevare l'analita attraverso cambiamenti nelle proprietà ottiche come assorbanza, fluorescenza o indice di rifrazione. Questi includono spettrofotometria, fluorometria e risonanza plasmonica di superficie (SPR).
* Biosensori piezoelettrici: Utilizzare cristalli piezoelettrici che vibrano a una frequenza specifica, che cambia in presenza di un analita, rilevando così la sua concentrazione.
* Biosensori termici: Misurare il calore prodotto o consumato da una reazione biologica per determinare la presenza o la concentrazione dell'analita.
* Biosensori magnetici: Utilizzare le nanoparticelle magnetiche come elementi di riconoscimento. Rilevano l'analita attraverso cambiamenti nelle proprietà magnetiche.
3. Basato sull'applicazione:
* Biosensori medici: Utilizzato per diagnosi, monitoraggio e trattamento della malattia.
* Biosensori ambientali: Monitorare la qualità dell'acqua, l'inquinamento atmosferico e la contaminazione del suolo.
* Biosensori alimentari: Analizzare la sicurezza alimentare, la freschezza e la qualità.
* Biosensori industriali: Monitorare i processi in industrie come biotecnologia, farmaceutica e agricoltura.
4. Basato sulla scala:
* Microsensori: Sensori di piccole dimensioni con alta sensibilità e tempi di risposta rapidi.
* Macrosensors: Sensori di dimensioni maggiori con sensibilità più bassa ma maggiore robustezza.
È importante notare che queste sono solo alcune grandi categorie e possono esserci sovrapposizioni tra loro. Il tipo specifico di biosensore utilizzato dipende dall'applicazione e dalle proprietà desiderate.
Ad esempio, un biosensore enzimatico basato sull'amperometria potrebbe essere usato per rilevare i livelli di glucosio nel sangue per la gestione del diabete. In alternativa, un immunosensore ottico basato sulla risonanza plasmonica di superficie potrebbe essere usato per rilevare una proteina specifica in un campione per la diagnosi del cancro.
