Стратегии предотвращения загрязнения поверхности в электрохимических биосенсорах: механизмы и эффективность для диагностических систем в месте оказания медицинской помощи

Несмотря на наличие многочисленных лабораторных технологий диагностики образцов и определения аналитов, многие задачи в медицине и судебной экспертизе требуют применения платформ для диагностики в месте оказания медицинской помощи, обеспечивающих быстрый анализ образцов непосредственно на месте. Электрохимические биосенсоры перспективны для таких задач благодаря портативности и функциональной простоте этой технологии. Однако разработка платформ с высокой чувствительностью и селективностью, необходимыми для определения низких концентраций аналитов в сложных биологических образцах, остаётся одной из главных проблем биосенсорики. Неспецифическая адсорбция, или загрязнение поверхности, на границе раздела с электродом многочисленными биомолекулами, содержащимися в таких образцах (сыворотке, моче, крови или плазме, слюне), может резко ухудшать электрохимические характеристики, повышая уровень фонового «шума» и снижая как амплитуду электрохимического сигнала, так и специфичность биосенсора. Поэтому в этом обзоре обсуждаются стратегии и концепции, описанные в литературе для предотвращения загрязнения поверхности электродов в биосенсорах, а также природа механизмов защиты от загрязнения, благодаря которым они действуют. Каждая стратегия оценивается прежде всего с точки зрения метода изготовления, экспериментальной методики, состава образца и электрохимических характеристик технологии; особое внимание уделяется общей реализуемости платформы для диагностики и определения аналитов в месте оказания медицинской помощи.