Спектроскопия электрохимического импеданса (ЭИС): принципы, устройство и применение в биосенсорике

Спектроскопия электрохимического импеданса (ЭИС) представляет собой мощный метод анализа межфазных свойств, связанных с процессами биораспознавания на поверхности электрода, такими как взаимодействие антиген—антитело, взаимодействие субстрата с ферментом или захват целых клеток. Поэтому ЭИС может применяться в ряде важных задач биомедицинской диагностики и экологического мониторинга. Однако ЭИС относится к наиболее сложным электрохимическим методам. В настоящем обзоре изложены основные понятия и теоретические основы импедансного метода, рассмотрены современные импедансные биосенсоры и влияние наноматериалов на характеристики ЭИС. Использование наноматериалов, включая наночастицы, нанотрубки, нанопровода и нанокомпозиты, обеспечивает каталитическую активность, улучшает иммобилизацию чувствительных элементов, ускоряет перенос электронов, а также повышает надёжность и точность разработанных ЭИС-сенсоров. Благодаря этому ЭИС применяют для эффективного количественного и качественного выявления патогенов, ДНК, биомаркеров, ассоциированных с раком, и других мишеней. В обзоре подробно проанализированы данные литературы, чтобы показать влияние наноматериалов на улучшение аналитических характеристик импедансных биосенсоров.