أجهزة الاستشعار والأجهزة الصغيرة التي تستخدم تقنية التعرف الجزيئية البيولوجية كمنصة لتحليل انتقائي وتستخدم لخصوصيتها، والسرعة، ومنخفضة التكلفة. أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية للكشف عن الجزيئات الحيوية هي في طليعة هذا المجال نظرا لبساطتها، وفعالية التكاليف، وحساسية عالية. 1،3 تشريح العام لهذه المجسات هو القطب مجهزة جزيء الاعتراف محدد لعلامة البيولوجية للاهتمام . ملزمة من العلامات البيولوجية من قبل جزيء الاعتراف يؤدي إلى التغيير المحلي من إمكانات أو الحالية التي يمكن الكشف عنها بواسطة قياس بسيط. حتى الآن شاردة الاعتراف يمكن أن تتراوح من الانزيمات، والأجسام المضادة 4-8، 9-12 خلايا بأكملها، 13-16 مستقبلات، 17-20 21-23 الببتيدات وDNA 24 وركزت بشكل كبير على الكبيرة، الجزيئات البيولوجية. 25-28 أبحاث وتتركز الجهود في هذا المجال بشكل رئيسي على immunosensors عرجإعادة لالمناعي وثبتوا مع مجموعة أساسية نشط الأكسدة والاختزال (مثل الفيروسين) وتستخدم للكشف عن الأجسام المضادة من الفائدة. وقد استبعدت هذه الدراسات من التطبيقات السريرية بسبب ضعف الدقة واستهلاك الوقت النابعة من المضاعفات الناجمة عن استخدام مستضد / الأجسام المضادة. وقد ركزت 1،3 الاهتمام المتزايد على الكشف عن جزيئات صغيرة (أقل من 1 كجم / مول) من الطب الحيوي والمواد الغذائية والفوائد البيئية بالإضافة إلى الأمن الوطني. 29 وأفضل الأمثلة المعروفة من أجهزة الاستشعار البيولوجي هي مراقبين الجلوكوز الاختبار الذاتي، والتي لها شاشة المطبوعة أقطاب انزيم بالإضافة إلى بحجم الجيب متر amperometric. هذه الأنظمة عادة ما تستخدم طريقة الكولوم حيث يتم قياس المبلغ الإجمالي للتهمة التي تم إنشاؤها بواسطة تفاعل الأكسدة الجلوكوز على مدى فترة من الزمن. ويجب أن تكون الأجهزة المحمولة للتسويق وقوية وباليد للاستفادة سطحي للسكان ككل.
علامات الأكسدة مثل الفيروسين هي necessaراي لتوفير الكشف الكهروكيميائية من المؤشرات الحيوية أو جزيئات صغيرة في محلول حيث أن معظم المؤشرات الحيوية ليست نشطة في جوهرها electrochemically. 30-38 الفيروسين هو جزيء عضوي فلزي هذا هو المعيار الذهبي لالكيمياء الكهربائية، مما يجعله اختيارا ممتازا للاندماج في أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية. وقد حصل الأنواع النشطة الأكسدة القائم على الفيروسين بالفعل اهتماما كبيرا نظرا لصغر حجمها، والاستقرار جيدة، والوصول الاصطناعية مريحة وسهلة التعديل الكيميائي، بالانجذاب النسبي، وسهولة الأكسدة ضبط. 3،30-42 الجزيئات الصغيرة على أساس الأساسية الفيروسين ديك استخدمت على نطاق واسع كما كشف عن ايونات المعادن والجزيئات الصغيرة. 32-38،43 أنظمة استهداف الأنواع الكبيرة مثل الجزيئات الحيوية وقد استخدمت المرفق من الأجسام المضادة المناعية كبيرة أو لمشتقات الفيروسين التي تم جزءا لا يتجزأ من على سطح الكهروكيميائية. 1،3،39 (44 عاما) في كل حالة، وintensi الحاليين والمحتملينتم تغيير تاي من الحديد III / الحديد II زوجين الأكسدة على اقتران الجزيئي، وبالتالي إنتاج مقبض الطيفية جديدة تشير إلى وجود جزيء تحليلها. وينشأ هذا التغيير من التداخل المكثف الذي يحدث بين نظام بي من الحلقات cyclopentadienyl والحديد د-المدارات. إذا تم تعديل نظام بي، أي derivatized أو رد فعل، ثم سوف التفاعل المداري، بدوره، التغيير. وسوف يؤثر هذا جوهر الحديد، ويمكن أن يحتفل به بوصفه تحولا في إمكانات الزوجين الحديد III / الحديد II. 40،45،46 هذه الخصائص تجعل مثل هذا النظام جذابة للاستخدام كعامل تحديدها بشكل كمي في المناعية الكهروكيميائية أو جهاز الاستشعار البيولوجي.
من أجل إنتاج أنظمة الفيروسين تحتوي محددة لقدرات جهاز الاستشعار البيولوجي هو الأمثل لتعديل عصابة حزب المحافظين واحدة مع مستقبلات الحيوي محدد لجزيء المستهدفة والاستفادة من عصابة حزب المحافظين غيرها من حبل الجزيئي للقراءات الكهروكيميائية أو كهربائيtrode (الشكل 1). وتحدى التوليف لهذه المشتقات الفيروسين غير المتماثلة التي كتبها التفاعلات الجانبية وتشكيل الأنواع مثنوي والبوليمرية شكلت بناء الجزيئات عبر ربط. 47 ومع ذلك، واقتران الكيمياء انتاج السندات أميد هو الطريق الأكثر مباشرة لتوفير المشتقات بسيطة من الفيروسين التي تنطوي على مكونات بيولوجية مثل هذه كما الببتيدات ونواتج تفاعلاتها. لذلك، وتقنيات المرحلة الصلبة المتقدمة أولا في 1950s من قبل ميريفيلد لتخليق الببتيد يمكن تطبيقها على المركبات الفلزية العضوية التي تحتوي على الفيروسين. من خلال استخدام استبداله متعامد جزيء حمض 1'-Fmoc-الأمينية-الفيروسين-1-الكربوكسيلية، وهو نظام الفيروسين التي يمكن أن تحتوي على شاردة مستقبلات (البيوتين)، قراءات الكهروكيميائية (الفيروسين)، والمكون مستوقف-رابط (السيستين) لديها تم بناؤها والمفصلة هنا. ويناقش تركيب هذا-المكورات الحيوي وكذلك دليل على تجميد على سطح الذهب. هذا تمثيلا العملنهاية الخبر أول عرض للنظام يتألف من البيوتين، الفيروسين والأحماض الأمينية لتجميد على سطح الذهب.