Biosensorer og diabetesteori
45 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Hva er hovedfunksjonen til glukosesensoren i diabetesbehandling?

  • Å konvertere glukose til energi
  • Å måle insulinnivået i blodet
  • Å redusere insulinproduksjonen
  • Å generere elektrisk signal fra glukose (correct)

    • Hvilken type hormon er insulin?

  • Polypeptidhormon (correct)
  • Aminosyrebasert hormon
  • Glykoproteinhormon
  • Steroid hormon

    • Hvordan fungerer den halvautomatiske kunstige bukspyttkjertelen?

  • Den overvåker blodsukkeret kontinuerlig og justerer insulinmengden automatisk (correct)
  • Den måler glukose kun en gang per dag
  • Den frigjør insulin manuelt ved høy glukoseverdi
  • Den fungerer uten behov for glukosemonitorering

    • Hva skjer med glukoseinnholdet i blodet ved lite insulinproduksjon?

    <p>Det øker til unormalt høye nivåer</p> Signup and view all the answers

    Når ble den første halvautomatiske kunstige bukspyttkjertelen godkjent i USA?

    <p>2016</p> Signup and view all the answers

    Hva var den første biosensoren som ble utviklet?

    <p>Enzymsensor for glukose</p> Signup and view all the answers

    Hvilket materiale brukes i følsomhetselementet til en biosensor?

    <p>Biologisk utledet materiale</p> Signup and view all the answers

    Hva er et krav til membranen i Lyons & Clark biosensoren?

    <p>Må tillate substrat/analytt å nå enzymet</p> Signup and view all the answers

    Hvilket prinsipp ligger til grunn for den amperometriske biosensoren?

    <p>Måling av peroksid produksjon</p> Signup and view all the answers

    Hvilken type receptorer er spesielt nevnt i beskrivelsen av biosensorer?

    <p>Immobiliserte biologiske systemer</p> Signup and view all the answers

    Hva er en viktig egenskap til reseptoren i biosensorer?

    <p>Den må være spesifikk</p> Signup and view all the answers

    Hvilket biologisk komponent er nevnt som en mulig del av biosensorer?

    <p>RNA</p> Signup and view all the answers

    Hvilken type signalbehandling foregår i biosensorer som bruker Clark elektroden?

    <p>Elektrisk strømmåling</p> Signup and view all the answers

    Hva er en biosensor?

    <p>En sensor som benytter biologisk materiale for å detektere spesifikke forbindelser.</p> Signup and view all the answers

    Hva skiller en biosensor fra en vanlig sensor?

    <p>Biosensorer kan gjøre direkte biokjemiske analyser.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket prinsipp brukes ikke i detektorer/transduser?

    <p>Nukleær</p> Signup and view all the answers

    Hvilken av følgende er et eksempel på en levende biosensor?

    <p>En kanarifugl som oppdager giftige gasser.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken sensor brukes for å måle pH-nivåer?

    <p>pH-elektrode</p> Signup and view all the answers

    Hva er et typisk bruksområde for biosensorer?

    <p>Analysering av vannkvalitet i vannkraftverk.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken del av biosensoren gjør den i stand til å omdanne biologiske responser til elektriske signaler?

    <p>Transduser.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken av følgende er en ulempe med cellebaserte biosensorer?

    <p>Lang responstid</p> Signup and view all the answers

    Hva er en fordel med biosensorer basert på enkle biologiske molekyler?

    <p>De reagerer raskt</p> Signup and view all the answers

    Hva slags informasjon kan en biosensor ikke gi?

    <p>Informasjon om enhetens batterilevel.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket av følgende kjennetegner spesialiserte biosensorer som nanosensorer?

    <p>De kan detektere forbindelser med høy følsomhet.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken av følgende biosensorer er mest spesifik?

    <p>Biosensor basert på enkle molekyler</p> Signup and view all the answers

    Hvilken påstand er korrekt angående biosensorer og deres bruksområder?

    <p>Biosensorer kan anvendes for å oppdage narkotika og sykdommer.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken komponent brukes ofte for å vise transdusersignalet på et display?

    <p>Forsterker</p> Signup and view all the answers

    Hvilken type biosensor er kjent for å tåle større variasjoner av miljøfaktorer?

    <p>Cellebasert biosensor</p> Signup and view all the answers

    Hva er ikke en type biosensor nevnt?

    <p>Immunologisk biosensor</p> Signup and view all the answers

    Hva er en ulempe ved bruk av isolerte enzymer?

    <p>De er ofte ustabile.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket av følgende er en hovedtype biosensor?

    <p>Biosensorer basert på enkle molekyler og molekylære komplekser.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket materiale brukes i biosensoren for etanolkonsentrasjon måling?

    <p>Acetobacter xylinum.</p> Signup and view all the answers

    Hva er prinsippet bak biosensoren som måler glutaminsyre?

    <p>Plantevev er immobilisert ved hjelp av BSA-glutaraldehyd kryssbinding.</p> Signup and view all the answers

    Hva omdanner biosensorens biologische respons til et elektrisk signal?

    <p>Transduseren.</p> Signup and view all the answers

    Hva er det biologiske materialet i biosensoren for etanolkonsentrasjon?

    <p>Acetobacter xylinum.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken type transduser brukes i biosensorer for glutaminsyre?

    <p>Potensiometrisk.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken type respons evaluere biosensoren for etanol?

    <p>Respirasjonsaktivitet.</p> Signup and view all the answers

    Hva er effekten av å tilsette glukagon i insulinet for diabetikere?

    <p>Det øker blodgjennomstrømningen i underhuden.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken teknologi skal ifølge forskningen gi diabetikere et lettere liv?

    <p>Kunstig bukspyttkjertel.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket hormon detekterer graviditetstester?

    <p>Humant Chorion gonadotropin (hCG).</p> Signup and view all the answers

    Hva skjer når hCG binder seg til antistoff i graviditetstesten?

    <p>Det dannes et Ag-Ast kompleks.</p> Signup and view all the answers

    Hvordan fungerer hurtigtester for Covid-19?

    <p>Ved interaksjon mellom SARS-CoV-2-antigen og antistoffer.</p> Signup and view all the answers

    Hvilket element er konjugert med mus monoklonalt anti-SARS-CoV-2 antistoff i hurtigtester?

    <p>Fargepartikler.</p> Signup and view all the answers

    Hva kreves for at testen for graviditet skal indikere en positiv reaksjon?

    <p>Binding av hCG til anti-hCG antistoff i testsonen.</p> Signup and view all the answers

    Hvilken del av graviditetstesten viser resultatet?

    <p>Testsonen.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Plan for dagen

    • Mentimeter- kort om elektroforese (gå sammen to og to)
    • Intro biosensorer (biosensing)
    • Spørsmålskortene

    Biosensorer

    • Bioteknologibok kap 10.1-10.4
    • Kompendium, Stuen, I, kap 5
    • Eksempler hentet fra internett

    BIOSENSING

    • Biosensorer del 1 (denne presentasjon)
    • Bakgrunn/Hva er en biosensor?
    • "Basic" biosensorer
    • Eksempler på applikasjoner
    • Biosensorer del 2 (ny presentasjon)
    • Spesialiserte biosensorer (nanosensorer)
    • Kort om andre biosensing metoder
    • Studenten skal kunne beskrive grunnprinsippene for en biosensor og kunne gi eksempler på ulike typer biosensorer.

    Hva er en sensor?

    • En sensor er en "omformer" som måler en fysisk mengde og omdanner det til et signal som kan avleses av en observatør eller et instrument.
    • En geol sensor (eksempel)
      • sensitiv for analytt
      • måler ulike analytter
      • måler uten å påvirke analytten
    • Eksempler: pH-elektrode, O₂-sensor

    Hva er så en biosensor?

    • Sensor basert på følsomheten til biologisk materiale
    • Fellesbetegnelse på sensorer som kan bestemme spesifikk forbindelse ut fra en biokjemisk reaksjon
    • Biosensing: Fellesbetegnelse på metoder der biologisk materiale brukes til deteksjon

    Kanarifugl og biosensorer

    • Kanarifugl som varslingssystem for giftige gasser.

    KANARIFUGL = LEVENDE BIOSENSOR

    • Farlig nivå av CO og andre giftige gasser kan registrere

    ANDRE EKSEMPLER PÅ LEVENDE BIOSENSORER

    • Overvåke vannkvalitet i vannkraftverk
    • Narkotika, dynamitt, sykdommer
    • Magawa — minerydder
    • Miljøovervåking
    • Vannkvalitetsindikator
    • Luftforurensing

    BIOSENSORER I HVERDAGEN?

    • Smartklokker som måler oksygen i blodet, puls, søvn og temperatur
    • Graviditetstester
    • Diabetes test- apparater
    • COVID-19 hurtigtester

    APPLICATION OF BIOSENSORS

    • Soil quality monitoring
    • Environmental monitoring
    • Disease detection
    • Water monitoring
    • Toxin detection
    • Food quality monitoring
    • Pathogen discovery
    • Drug discovery

    BIOSENSOR

    • En sensor som bruker et biologisk gjenkjennelse element i direkte kontakt med en transduser (IUPAC definisjon).
    • Kan også bruke betegnelsen om sensorer som brukes til analyser av biologisk interesse, selv om de ikke er knyttet til biologisk system direkte
    • Omdanner biologisk respons til elektrisk signal

    BIOSENSOR BESTÅR AV:

    • Analytisk enhet som benyttes til analyse av kjemiske komponenter vha en fysiokjemisk detektor. Gir målbare resultater.
    • Følsomhetselementet er et biologisk utledet materiale eller biometrisk komponent som reagerer med, binder eller gjenkjenner analytten som skal måles.

    BIOSENSOR - OPPRINNELSEN

    • Dagens biosensorer er basert på Clark elektroden (1956)

    BIOSENSOR

    • Første biosensor var en enzymsensor for glukosemåling i blod.
    • Prinsipp: Clark elektrode + enzym. Oxidoreduktaser plassert mellom to membraner tilknyttet en platina elektrode.
    • Elektroden plasseres i substratløsning og gir utslag på peroksidproduksjon proporsjonal med glukosekonsentrasjon, eller måler forbruk av oksygen som er proporsjonal med glukosekonsentrasjon.

    GLUCOSE BIOSENSOR, GENERASJONER

    • Første generasjon: Måling av oksygenkonsentrasjon eller hydrogenperoksid produsert.
    • Andre generasjon: Spesielle mediatrover overfører elektronene til elektroden.
    • Tredje generasjon: Elektroner overføres direkte fra enzymet til elektroden.

    PRINSIPP BIOSENSORER

    • Biogjenkjenning
    • Transduser
    • Signalbehandling

    PRINSIPP BIOSENSORER - RESEPTORE

    • Krav til reseptoren:
      • Spesifikk
      • Stabil under reaksjonsforholdene
      • Bevare biologisk aktivitet under immobilisering
      • Ingen uønskede prøvekontaminanter til stede

    PRINSIPP BIOSENSORER. DETEKTOR/TRANSDUSER

    • Detektor/transduser kan være basert på forskjellige prinsipper: elektrokjemisk, optisk, kalorimetrisk.
    • Eksempler på sensorer: pH-, O₂-elektroder, H₂O₂-sensor, ioneselektive elektrole, termistor, fotodioder, nanopartikler...
    • Omdanner biogjenkjennelse til målbart elektrisk signal.
    • Standard elektroniske komponenter for å vise transdusersignalet på display.

    KLASSIFISERING AV BIOSENSORER

    • Bioreseptor
    • Transduser
    • Nano biosensor
    • Affinitetsbiosensor
    • Katalytisk biosensor
    • Termisk biosensor
    • Optisk biosensor
    • Piezoelektrisk biosensor
    • Kalorimetrisk biosensor
    • Elektrokemisk biosensor
    • Igjenførende biosensor
    • Impedimetrisk biosensor
    • Amperometrisk biosensor
    • Voltammetrisk biosensor
    • Potentiometrisk biosensor
    • Kapasitiv biosen

    BIOSENSORER: EKSEMPLER PÅ APPLIKASJONER

    • Mange varianter innenfor to hovedgrupper av biosensorer
    • Gir mange applikasjonsmuligheter

    EKSEmpel 1: MÅLING AV ETANOL I LØSNING

    • Sensorer: Elektrokjemisk/amperiometrisk
    • Transduser/elektrode: O₂-elektrode
    • Biologisk materiale: Acetobacter xylinum
    • Prinsipp: Etanolkonsentrasjon måles ved overvåking av respirasjonsaktivitet

    EKSEmpel 2: ANALYSE AV GLUTAMINSYRE

    • Sensorer: Elektrokjemisk/potensiometrisk
    • Transduser/elektrode: CO₂- elektrode
    • Biologisk materiale: Gul squash. Celle (vevs) basert sensor. - Prinsipp: Plantenevevet immobiliseres, og mengden CO₂ produsert er proporsjonal med konsentrasjonen av glutaminsyre.

    EKSEmpel 3: TIDLIG EKSEmpel på MEDISINSK BRUK AV BIOSENSORER (Diabetes)

    • Diabetes: Mangel på insulinproduksjon - Insulin: Polypeptidhormon som produseres i bukspyttkjertelen. - Lite insulin = høyt glukoseinnhold i blodet.

    EKSEmpel 3 FORTSETTER (Diabetes)

    • Glukosesensor - Elektrokjemisk/amperiometrisk - Biologisk materiale: Glukose oksidase (GOD) - Måling av blodsukker

    EKSEmpel 3 FORTSETTER: Halvautomatisk kunstig bukspyttkjertel

    • Kombinerer insulinpumpe med kontinuerlig glukose monitorering (CGM). • Automatisk tilførsel av insulin når blodsukkeret stiger, og stopper tilførsel når blodsukkeret synker.

    DEN PERFEKTE BUKSPYTKJERTEL (NTNU)

    • Mangel på faktorer for å få riktig funksjon i en kunstig bukspyttkjertel.
    • Nytt: Faktorer som glukagon (mikromengder), og økt blodgjennomstrømning.
    • Lovende forskning på grise-modell.

    EKSEmpel 4: GRAVIDITETSTESTER (Immunobasert biosensor)

    • Detektering av graviditetshormonet hCG i urin.
    • Teststav med antistoff/for hCG dyppes i urin
    • Komplekset trekkes oppover staven.
    • Resultat viser strek hvis hCG er tilstede.

    EKSEmpel 5: BIOSENSOR (Covid-19)

    - Tilsvarende prinsipp som graviditetstester.
- Testlinje belagt med mus monoklonale antistoffer mot Sars-CoV-2
- Kontroll linje med anti-kylling monoklonale antistoffer.
- Mus monoklonale anti-SARS-CoV-2 antistoffer konjugert med fargepartikler (detektorer for SARS-CoV-2)
    • Interaksjon med antistoff og testlinje resulterer i farget testlinje.

    EKSEmpel 6: BIOMEDISINSK BIOSENSOR (IscAlert)

    - Ny biosensor for å overvåke nyopererte pasienter.
- CO₂-sensor
- Tidlig deteksjon av iskmi
- Varsling om tidlige skader, gi muligheter til rask og riktig behandling.

    EKSEmpel 7: MILJØ- VANNFORURENSNING (BOD)

    - BOD-biokjemisk oksygenforbruk
 - Viktig parameter for organisk forurensning i vann og avløpsvann
 - Elektrokjemisk/amperiometrisk: Måling av mengde oksygen som forbrukes av mikroorganismer for å nedbryte organiske stoffer i vann.
    • Biologisk materiale: Gjær (eks Trichosporin cutaneum. Arxua adininivorans).
    • Prinsipp: Gjær immobilisert til elektroden. Måler oksygenforbruk.

    EKSEmpel 8: MILJØANALYSE (Fiskeegg som miljøsensor).

    • Bruker fiskeegg (rognkjeks) for overvåking av miljøet.
    • Analyser for skade på embryo, for å oppnå detaljerte analyser av miljøgiftene i havet.

    UTVIKLING AV BIOSENSORER

    • Teknologiutvikling av biosensorer: Smartklokker, bærbare sensorer, utviklingstrekk over tid.

    MARKED BIOSENSOR

    - Biosensorer markedet stiger.
    • Tyskland har stor markedsandel.
    • Det elektrokjemisk markedet er stort
      • Det optiske markedet har også eksponensiell vekst.
      • Markedsandeler i forskjellige segmenter (land, teknologi, applikasjon).

    DISKUSJONSOPPGAVE/IDEMYLDERING

    - Forslag til analyse/problem der biosensorer kan brukes fremfor mer standard analyser.
- Diskuter fordeler/ulemper med biosensorer.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Biosensorer H24 del 1 - Notater PDF

    Description

    Denne quizen tester din kunnskap om biosensorer og deres rolle i diabetesbehandling. Du vil bli stilt spørsmål om insulinhormonet, kunstige bukspyttkjerteler, og prinsippene for biosensorer. Bli med for å lære mer om denne viktige teknologien!

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser