Quantification of biological or bio

Quantification of biological or biochemical processes are of utmost importance for medical, biological and biotechnological applications. However, converting the biological information to an easily processed electronic signal is challenging due to the complexity of connecting an electronic device directly to a biological environment. Electrochemical biosensors provide an attractive means to analyze the content of a biological sample due to the direct conversion of a biological event to an electronic signal. Over the past decades several sensing concepts and related devices have been developed. In this review, the most common traditional techniques, such as cyclic voltammetry, chronoamperometry, chronopotentiometry, impedance spectroscopy, and various field-effect transistor based methods are presented along with selected promising novel approaches, such as nanowire or magnetic nanoparticle-based biosensing. Additional measurement techniques, which have been shown useful in combination with electrochemical detection, are also summarized, such as the electrochemical versions of surface plasmon resonance, optical waveguide lightmode spectroscopy, ellipsometry, quartz crystal microbalance, and scanning probe microscopy.

The signal transduction and the general performance of electrochemical sensors are often determined by the surface architectures that connect the sensing element to the biological sample at the nanometer scale. The most common surface modification techniques, the various electrochemical transduction mechanisms, and the choice of the recognition receptor molecules all influence the ultimate sensitivity of the sensor. New nanotechnology-based approaches, such as the use of engineered ion-channels in lipid bilayers, the encapsulation of enzymes into vesicles, polymersomes, or polyelectrolyte capsules provide additional possibilities for signal amplification.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ของกระบวนการทางชีวภาพ หรือชีวเคมีนับเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดสำหรับโปรแกรมประยุกต์ทางการแพทย์ ชีวภาพ และ biotechnological อย่างไรก็ตาม ข้อมูลชีวภาพแปลงเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ประมวลผลได้อย่างง่ายดายได้ท้าทายที่ซับซ้อนของการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงกับสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ Biosensors ไฟฟ้าให้หมายถึงน่าสนใจเพื่อวิเคราะห์เนื้อหาของตัวอย่างทางชีวภาพเนื่องจากเหตุการณ์ชีวภาพแปลงโดยตรงให้เป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ทศวรรษผ่านมา หลายแนวคิดไร้สายและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการพัฒนา ในบทความนี้ เทคนิคดั้งเดิมทั่ว เช่น voltammetry ทุกรอบ chronoamperometry, chronopotentiometry กความต้านทาน ทรานซิสเตอร์ผล–ฟิลด์ตามวิธีต่าง ๆ จะแสดงพร้อมกับเลือกว่าวิธีการใหม่ ๆ เช่น nanowire หรือ biosensing nanoparticle ที่ใช้แม่เหล็ก เทคนิคการวัดเพิ่มเติม ซึ่งมีการแสดงประโยชน์ร่วมกับการตรวจสอบไฟฟ้า ก็ สรุป เช่นรุ่นสั่นพ้อง plasmon ผิว ก lightmode waveguide แสง ellipsometry คริสตัลควอตซ์ microbalance ไฟฟ้า และการสแกนโพรบ microscopyTransduction สัญญาณและประสิทธิภาพของเซนเซอร์ไฟฟ้าทั่วไปจะมักจะถูกกำหนด โดยสถาปัตยกรรมพื้นผิวที่เชื่อมต่อองค์ประกอบ sensing ตัวอย่างชีวภาพที่ขนาด nanometer เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวทั่ว กลไก transduction ไฟฟ้าต่าง ๆ และทางเลือกของโมเลกุลตัวรับรู้มีทั้งหมดมีผลต่อความไวที่ดีที่สุดของการเซ็นเซอร์ ใช้นาโนเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่นการใช้การออกแบบช่องการไอออนในไขมัน bilayers, encapsulation เอนไซม์เป็นอสุจิ polymersomes หรือแคปซูล polyelectrolyte ให้โอกาสเพิ่มเติมสำหรับการขยายสัญญาณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปริมาณของกระบวนการทางชีวภาพหรือทางชีวเคมีที่มีความสำคัญสูงสุดสำหรับการแพทย์การใช้งานทางชีวภาพและเทคโนโลยีชีวภาพ อย่างไรก็ตามการแปลงข้อมูลทางชีวภาพเพื่อการประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างง่ายดายเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากความซับซ้อนของการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงกับสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ ไบโอเซนเซอร์ไฟฟ้าให้เป็นวิธีที่น่าสนใจในการวิเคราะห์เนื้อหาของตัวอย่างทางชีวภาพเนื่องจากการแปลงโดยตรงจากเหตุการณ์ทางชีวภาพเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ กว่าทศวรรษที่ผ่านมาแนวคิดการตรวจวัดหลายแห่งและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการพัฒนา ในการทบทวนนี้เทคนิคแบบดั้งเดิมที่พบมากที่สุดเช่นศักย์วงจร chronoamperometry, chronopotentiometry, สเปกโทรสโกสมรรถภาพและทรานซิสเตอร์สนามผลกระทบต่างๆตามวิธีการที่นำเสนอพร้อมกับวิธีการเลือกนวนิยายที่มีแนวโน้มเช่นเส้นลวดนาโนแม่เหล็กหรือ biosensing อนุภาคนาโนที่ใช้ เทคนิคการวัดเพิ่มเติมซึ่งได้รับการแสดงที่มีประโยชน์ร่วมกับการตรวจสอบไฟฟ้า, ยังมีรายละเอียดเช่นรุ่นไฟฟ้าของพื้นผิวด้วยคลื่น plasmon, ท่อนำคลื่นแสงสเปคโทร lightmode, ellipsometry, ไมโครโป่งข่ามและกล้องจุลทรรศน์สอบสวน. สัญญาณและ ประสิทธิภาพการทำงานทั่วไปของเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีมักจะถูกกำหนดโดยสถาปัตยกรรมพื้นผิวที่เชื่อมต่อองค์ประกอบของการตรวจจับไปยังกลุ่มตัวอย่างทางชีวภาพในระดับนาโนเมตร เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวที่พบมากที่สุดกลไกพลังงานไฟฟ้าต่าง ๆ และทางเลือกของโมเลกุลรับการยอมรับมีผลต่อความไวของเซ็นเซอร์ที่ดีที่สุด แนวทางใหม่นาโนเทคโนโลยีที่ใช้เช่นการใช้ไอออนช่องทางวิศวกรรมใน bilayers ไขมันที่ห่อหุ้มของเอนไซม์เข้าไปในถุง, polymersomes หรือแคปซูลเมให้ความเป็นไปได้เพิ่มเติมสำหรับการขยายสัญญาณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปริมาณของกระบวนการทางชีวภาพหรือเคมีที่มีความสำคัญสูงสุดสำหรับการแพทย์ชีวภาพและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ . อย่างไรก็ตาม การแปลงข้อมูลทางชีวภาพที่สามารถประมวลผลได้อย่างง่ายดายคลื่นไฟฟ้าเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากความซับซ้อนของการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงกับสภาพแวดล้อมทางชีวภาพไฟฟ้าเคมีตามให้หมายความว่าที่น่าสนใจที่จะวิเคราะห์เนื้อหาของตัวอย่างทางชีวภาพเนื่องจากการแปลงโดยตรงของกิจกรรมทางชีวภาพ เพื่อเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ กว่าทศวรรษที่ผ่านมาหลายสัมผัสแนวคิดและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการพัฒนา ในการตรวจสอบนี้ ที่พบมากที่สุดเทคนิคแบบดั้งเดิม เช่น chronoamperometry chronopotentiometry , แสงยูวี ,อิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปี และทรานซิสเตอร์ field-effect ต่างๆตามวิธีที่นำเสนอพร้อมกับเลือกสัญญาแนวนวนิยาย เช่น nanowire หรือแม่เหล็กอนุภาคนาโนที่ใช้ biosensing . เทคนิคการวัดเพิ่มเติม ซึ่งมีการแสดงที่เป็นประโยชน์ในการรวมกันกับการตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้ายังสรุป เช่น รุ่นไฟฟ้าของเรโซ PLASMON พื้นผิวคลื่นแสง lightmode spectroscopy , ลิปโซมิตรี , ควอทซ์คริสตัล microbalance และการสแกนกล้องจุลทรรศน์สอบสวน

สัญญาณพลังงานและประสิทธิภาพการทำงานทั่วไปของเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีมักจะถูกกำหนดโดยพื้นผิวสถาปัตยกรรมที่เชื่อมต่อองค์ประกอบภาพตัวอย่างทางชีวภาพในระดับนาโนเมตร พื้นผิวที่พบมากที่สุดการปรับเปลี่ยนเทคนิคต่างๆ ผ่านกลไกไฟฟ้าและทางเลือกของการรับรู้โมเลกุลตัวรับทั้งหมดมีผลต่อความไวสูงสุดของเซ็นเซอร์ นาโนเทคโนโลยีใหม่ตามแนวทาง เช่น การใช้เครื่องไอออนช่องทางในไขมันสองชั้น , encapsulation ของเอนไซม์ใน polymersomes เล็ก , ,หรือชนิดแคปซูลมีความเป็นไปได้เพิ่มเติมเพื่อขยายสัญญาณ