Principiul senzorial in lumea vie
Biosenzorii au fost realizati dupa o atenta observatie a receptarii substantelor in lumea vie. La scara microscopica, vorbim despre receptionarea substantelor la nivel celular. Cuplarea unor substante de celule provoaca schimburi de sarcini ionice, eliberare de substante semnalizatoare etc. Aceste 'impresii' sunt transmise mai departe pe cale biochimica. Sa vedem in continuare cum capteaza o celula vie doar o anumita substanta din mediul inconjurator.
Celulele vii au posibilitatea sa se adapteze la modificarile mediului exterior cu ajutorul receptorilor. Receptorul consta dintr-o proteina ce este legata la membrana celulei. El poseda o inalta afinitate de a se cupla doar cu anumite substante ce pot fi: hormoni, enzime, anticorpi, produsi de metabolism, ioni - denumite liganti. Un receptor este specializat strict pe o substanta. Spre exemplu, in sistemul nervos uman s-au evidentiat doua tipuri de receptori pentru neurohormonul acetilcolina: nicotinici - constau in proteine cu proprietati ionofore si muscarinici - receptori cuplati de proteina G si bazati pe sistemul mesagerilor secundari, [69, 70].
Fig. 10.1. Captarea unui ligant in receptorul celulei.
Legarea ligantului de proteina receptor cauzeaza schimbari structurale ale receptorului. Aceste modificari permit deschiderea temporara a unui canal prin membrana celulei, pentru ionii cu mobilitate mare: Na+, K+ (vezi fig.10.1). Influxul de ioni pozitivi Na+, K+, modifica puternic potentialul membranei (chiar o singura legatura produce o crestere detectabila de potential). Se obtine astfel amplificarea substantiala a semnalului incident. Dupa transmiterea semnalului, cel mai adesea, complexul receptor-ligant se degradeaza in interiorul celulei. De aceea, regenerarea unui nou receptor in membrana necesita ceva timp. Cele mai simple proteine receptor utilizate in domeniul biosenzorilor, au fost enzimele.
