Transduction methods used on biosensors: amperometry and fluorescence

RESUMEN: Los biosensores tienen aplicación en una gran variedad de campos, incluyendo el análisis ambiental, biomedicina, biodefensa, alimentación y agricultura, entre otros. En este tipo de sensores, un material biológico (conocido como biomediador) reacciona con el analito y un sistema de transduc...

Full description

Autores:
Buonasera, Katia
Pezzotti, Gianni
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2014
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/5915
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Transducción de señal
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Fluorescencia
Diseño electrónico
Amperometría
Métodos de transducción
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description RESUMEN: Los biosensores tienen aplicación en una gran variedad de campos, incluyendo el análisis ambiental, biomedicina, biodefensa, alimentación y agricultura, entre otros. En este tipo de sensores, un material biológico (conocido como biomediador) reacciona con el analito y un sistema de transducción apropiado transforma dicha reacción en una señal eléctrica que puede ser procesada, almacenada o transmitida usando sistemas electrónicos. En este artículo, se describen dos métodos de transducción usados en aplicaciones bio-sensoriales: la amperometria que consiste en la medida del transferimento electrónico (corriente) del biomediador y fluorescencia que es basada en la medida de la luz re-emitida. Se enfatiza en el diseño electrónico (selección de componentes, topologia de los circuitos, problemas comunes y soluciones). Estos diseños han sido utilizados en el desarrollo de instrumentos comerciales para biosensores, caracterizados por bajos costes de producción y portabilidad.
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En este artículo, se describen dos métodos de transducción usados en aplicaciones bio-sensoriales: la amperometria que consiste en la medida del transferimento electrónico (corriente) del biomediador y fluorescencia que es basada en la medida de la luz re-emitida. Se enfatiza en el diseño electrónico (selección de componentes, topologia de los circuitos, problemas comunes y soluciones). Estos diseños han sido utilizados en el desarrollo de instrumentos comerciales para biosensores, caracterizados por bajos costes de producción y portabilidad.ABSTRACT: Biosensor devices have applications in a variety of fields as environmental analysis, biomedical, bio-defense, food and agriculture. On this kind of sensors, a biological material (known as biomediator) reacts with target analytes and an appropriated transduction system converts that reaction to an electrical signal that can be processed, saved and transmitted by using electronic systems. In this article, two transduction methods used for biosensing applications are described: amperometry that is based on the measurement of the electron transfer occurring inside the biomediator and fluorescence, that is based on the measurement of the re-emitted light. Emphasis has been done on the electronics design, including component selection, useful circuit topologies and common problems and solutions. Electronics has been validated for the development of biosensor-based instruments characterized by low production costs and portability.COL001047711 páginasapplication/pdfengUniversidad de Antioquia, Facultad de IngenieríaMedellín, Colombiahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Transducción de señalBiosensoresFluorescenciaDiseño electrónicoAmperometríaMétodos de transducciónTransduction methods used on biosensors: amperometry and fluorescenceMétodos de transducción usados en biosensores: amperometría y fluorescenciaArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionRev. Fac. Ing. Univ. Antioquia11572104Revista Facultad de Ingeniería Universidad de AntioquiaPublicationORIGINALCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdfCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf1805591https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/c23749d4-4b82-4de8-8b86-95431690b4e3/download67ce4761b3983a2ff84f5ba14c70cce6MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/fe2e9110-d209-4377-b68e-359a34c9a068/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52falseAnonymousREADlicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/884c184c-dbc1-40df-b191-f5c2f4f2e97b/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53falseAnonymousREADlicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/3921a2d3-fdb3-4282-bc48-a547ca98385b/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/261a554d-14e6-4008-8fa9-72d5471b33a2/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55falseAnonymousREADTEXTCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdf.txtCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdf.txtExtracted texttext/plain32544https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/bee3110a-c9b4-4807-8472-76d792a9f737/download2a5d570e5728dd80802509190bb18a2bMD56falseAnonymousREADTHUMBNAILCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdf.jpgCanoJuan_2014_TransductionMethodsUsed.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg10965https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/5aaff488-6b19-44a3-aeb3-8d2b716f24ea/download1c42e484716bb69dd11c951e5e7edfadMD57falseAnonymousREAD10495/5915oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/59152025-03-26 19:32:22.001https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/open.accesshttps://bibliotecadigital.udea.edu.coRepositorio Institucional de la Universidad de Antioquiaaplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.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