بیوسنسورهای میکروبی و آلودگیهای محیطی
بیوسنسورها در حوزههای مختلفی بكار مي روند و كاربرد آنها در پايش محیطزیست، داراي منافع بسياري است. ابزارهاي ویژهای براي شناسايي آلایندههای خاصي كه در محيط وجود دارند، طراحیشدهاند. به عنوان مثال آزمايشات آنزيمي مقرون به صرفه ویژهای وجود دارند كه میتوانند آلودگي به آفتکشها در آب را شناسايي نمايند. آنزیمها پركاربردترين عناصر حسگر زيستي در ساخت بیوسنسورها میباشند. اما كاربرد آنها در ساخت بیوسنسورها میتواند در اثر خالصسازی خستهکننده، وقتگیر و پرهزينه، نياز به آنزیمهای متعدد براي ايجاد محصول قابل اندازهگیری يا نياز به کوفاکتور و كوآنزيم، محدود پيشرفت در فناوريهاي بيولوژيكي مولكولي DNA نوتركيب، احتمالهای بیپایانی را براي متناسبسازی میکروارگانیسمها جهت بهبود فعاليت يك آنزيم موجود يا بيان آنزيم / پروتئين خارجي در سلول ميزبان گشوده است همگي اين ویژگیها میکروبها را به عناصر فوقالعادهاي براي سنجش زيستي تبديل میسازند
گردد. ميكروارگانيسم ها جايگزين ايده آلي براي اين معايب تلقي میگردند.
برخي از بیوسنسورهای مهم كه در پايش آلودگي محيط زيستي به كار مي روند عبارتاند از:
a) Gas biosensors: به منظور شناسايي گازهايي چون دي اكسيد گوگرد، متان، دي اكسيد كربن و غيره، استفاده میشوند. بیوسنسورهای مبتني بر تيوباسيلوس میتوانند آلاينده دي اكسيد گوگرد را شناسايي نمايند درحالیکه متان میتواند از طريق متالوموناس ایموبلیز (بیتحرک) شده شناسايي گردد. همچنین از سويه خاصي از سودوموناس براي پايش سطوح دي اكسيد كربن استفاده میشود.
(b) Immunoassay biosensors: ایمونو الكترودها به عنوان بیوسنسورهایی براي شناسايي غلظتهای پایین آلایندهها به كار ميروند. پادتنهای ويژه آفت كش میتوانند حضور غلظتهای پایین تريآزين ها، مالاتيون و کربوهیدراتها را با استفاده از روشهایImmunoassay شناسايي نمايند.
(c) BOD biosensor: از BOD (نياز اكسيژن زيستي) به شكل گستردهای براي شناسايي سطوح آلودگي ارگانيك استفاده میشود. اين آزمايش مستلزم 5 روز كمون است، اما يك بیوسنسور BOD با استفاده از مخمر Trichosporon cutaneum با ردياب اكسيژن، تنها 15 دقيقه زمان براي شناسايي آلودگي ارگانيك صرف میکند.
(d) بیوسنسورهای متفرقه: يك الكترود گرافيتی با Cynobacterium و Synechococcus براي اندازهگیری مقدار مهاری انتقال الكترون در طول فتوسنتز ناشي از آلایندههای خاصي چون علفکشها توسعه یافته است. براي شناسايي فنول، آنزيم اكسيداز فنول كه از سیبزمینی و قارچ به دست آمده است، به عنوان يك حسگر زيستي به كار مي رود. بیوسنسورهایی براي شناسايي باي فنیلها (PCBs) و هیدروکربنهای کلر دار و برخي ديگر از تركيبات ارگانيك معين نيز توسعهیافتهاند. بیوسنسورهایی كه از استيل كولين استراز استفاده میکنند، میتوان از RBC گاو به دست آيند و براي شناسايي تركيبات ارگانوفسفر در آب مورد استفاده قرار گيرند