Современные достижения в области электрохимических биосенсоров: применение, проблемы и перспективы

Электрохимические биосенсоры представляют собой класс биосенсоров, преобразующих биологическую информацию, например концентрацию аналита, распознаваемую биологическим распознающим элементом (биохимическим рецептором), в электрический ток или напряжение. Электрохимические биосенсоры являются перспективной диагностической технологией, позволяющей выявлять биомаркеры в биологических жидкостях, таких как пот, кровь, кал и моча. Сочетание подходящих методов иммобилизации с эффективными преобразователями позволяет создавать высокоэффективные биосенсоры. Их применяют в пищевой промышленности, медицине, оборонной сфере, при изучении биологии растений и в других областях. При анализе сложных структур и объектов получают большие объёмы данных, ручная интерпретация которых затруднительна. Машинное обучение помогает интерпретировать большие массивы данных, полученных при сенсорном анализе. В биосенсорах наличие примесей снижает эффективность сенсора, а машинное обучение позволяет отделять сигналы, обусловленные загрязняющими веществами, и тем самым повышать чувствительность. В этом обзоре рассматриваются различные типы биосенсоров, области их применения и преимущества машинного обучения. Кроме того, обсуждаются проблемы, пробелы в знаниях и возможные решения в области электрохимических биосенсоров. Обзор призван стать полезным источником информации для учёных и инженеров, начинающих работать в междисциплинарной области электрохимических биосенсоров. Также в нём представлены сведения о типах электрохимических биосенсоров, их применении, значении машинного обучения для биосенсорного анализа, а также существующих проблемах и будущих перспективах.