Biosensor ไอโอเซนเซอร์ หรือ ตัวตรวจวัดทางชีวภาพ เป็นเครื่องมือตรวจวัดที่อาศัยการทำงานร่วมกันระหว่าง ส่วนแปลงสัญญาณ(Transducer) และสารชีวภาพ (Biological Component) นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาไบโอเซนเซอร์ เพื่อประโยชน์หลายด้านเช่น ทางด้านการแพทย์ ด้านอุตสาหกรรม ด้านสิ่งแวดล้อม เป็นต้น
ไบโอเซนเซอร์ ภายในอุปกรณ์จะประกอบด้วย 3 ส่วน คือ
- Sensitive biological element : ส่วนของสารชีวภาพ จะเป็นส่วนที่มีการทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตรวจวัด ตัวอย่างสารชีวภาพที่นำมาใช้บ่อย เช่น เนื้อเยื่อ, แบคทีเรีย, เอนไซม์, แอนติบอดี, กรดนิวคลีอิค เป็นต้น ซึ่งสารเหล่านี้จะถูกปรับเปลี่ยนให้เกิดความเหมาะสม กับวิธีการตรวจนั้นๆ โดยใช้ความรู้ทางด้านชีววิศวกรรมมาใช้
- Transducer หรือ detector element : ส่วนที่จะแปลงสัญญาณจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น เช่น สัญญาณทางเคมี เสียง แสง แรง ความร้อน กรด-เบส ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อจะนำไปวิเคราะห์ต่อไป
- Associated electronics หรือ signal processors : เมื่อได้สัญญาณมาแล้วจะนำเข้าสู่กระบวนการวิเคราะห์สัญญาณที่ได้มาเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องและแปลผลได้
ตัวอย่างไบโอเซนเซอร์
เครื่องมือที่ใช้หลักการทำงานแบบ ไบโอเซนเซอร์ ในปัจจุบัน มีความหลากหลาย และใช้ประโยชน์ในหลายด้าน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น มีทั้งที่อยู่ในขั้นของงานวิจัย และในเชิงพาณิชย์ มีแนวโน้มการพัฒนาให้มีขนาดเล็ก ใช้งานง่าย และพกพาสะดวก ตัวอย่างของเครื่องตรวจวัดที่เป็น ไบโอเซนเซอร์
- เครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยเบาหวาน ซึ่งถือได้ว่าเป็นตัวแรกๆทีผลักดัน ให้มีการพัฒนาไบโอเซนเซอร์จนถึงปัจจุบัน
- เครื่องตรวจวัดสารอื่นๆในร่างกายเช่น ยูเรีย ฮอร์โมน กรด-เบส ฯลฯ
- เครื่องตรวจวัดสารปนเปื้อนในน้ำ
- เครื่องตรวจแบคทีเรียในอากาศ
- เครื่องตรวจจับเชื้อโรค ไวรัส
- เครื่องตรวจวัดวิตามินในอาหาร
- เครื่องตรวจวัดปริมาณยาในอาหาร เช่น ยาปฎิชีวนะ ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโต สารเร่งเนื้อแดง
- เครื่องตรวจวัดโปรตีนในอุตสาหกรรม
- และยังมีอื่นๆอีกมาก
จากการประเมินมูลค่าตลาดของไบโอเซนเซอร์ทั่วโลก โดย Market research(4) พบว่าเมื่อปี 2009 มีมูลค่าสูงถึง $6.72 พันล้าน และมีการคาดการณ์ว่าในปี 2016 จะมีมูลค่าสูงขึ้นถึง $14.42 พันล้าน
ข้อมูล
1. https://en.wikipedia.org/wiki/Biosensor
2. Gábor Harsányi,Sensors in Biomedical Applications, CRC Press 2000
3. https://www.jaist.ac.jp/~yokoyama/biosensor.html
4. https://www.marketresearch.com