بیوسنسورهای نوری

توسعه­ تشخیص­های نوری در پزشکی، حوزه­ فعالی از تحقیقات فوتونیک را به خود اختصاص داده است. دلیل این امر آن است که بیوآنالیت­های مهم درمانی، خصوصیات طیف نوری ویژه­ای مانند جذب و فلوئورسانس دارند. این آنالیت­ها می­توانند گلوکز، کلسترول، میوگلوبین، اسیداوریک، لاکتات، داروهای درمانی، سم­ها و... باشند. خواص اسپکتروسکوپی این آنالیت­ها به دلیل حضور کروموفورهای خاص در این بیومولکول­ها می­باشد. این روش، تشخیص مولکولی آنالیت­ها را فراهم می­کند. کمترین غلظت یک مولکول که می­توان با استفاده از طیف سنجی جذبی شناسایی شود، تحت شرایط مطلوب در حد میکرو مولار است. در حالی که این حد برای آشکارسازی فلوئورسانس 10 میکرو مولار است. علاوه بر این، سیگنال فلوئورسانس به خوبی قابل تشخیص است و آشکارسازی و تعیین کمیت آن، حتی در حضور مولکول­های دیگر آسان­تر است. به این دلایل، روش تشخیص فلوئورسانس برای تعیین کمیت، از بین سایر روش­ها ترجیح داده می­شود. اگرچه بسیاری از بیومولکول­ها، باند­های فلوئورسانس نشری خاصی را نشان می­دهند، اما بیوآنالیت­هایی هم وجود دارند که کم فلوئورسانس یا غیر فلوئورسانس هستند که برای نشان­دار کردن  این بیومولکول­ها از نوکلوئیک اسید، پروتئین، لیپید­ها گرفته تا داروها و... از رنگ­های فلوئورسانس استفاده می­شود.آنزیم­ها یا آنتی­بادی­های اختصاصی فلوئورسانس می­توانند به مولکول­های هدف یا آنالیت متصل شود و سپس تغییر شدت فلوئورسانس کمپلکس را می­توان به وسیله ابزارهای اپتوالکترونیک مثل یک اسپکتروفلوریمتر آشکار ساخت.