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Lexikon der Biologie: Sensor-Technologie

Sensor-Technologie w, Sensorik, umfassendes Forschungs- und Anwendungsgebiet für Meß- und Regeltechniken (Regelung) – nicht nur in klassischen technischen Bereichen, wie der Anlagen- und Prozeßtechnik oder dem Fahrzeug- und Maschinenbau – zur Erfassung kleinster Veränderungen bestimmter physikalischer Parameter (z.B. Druck, Drehzahl, Beschleunigung usw.). Die Sensor-Technologie erhält zunehmende Bedeutung im ökologischen (u.a. Umweltanalytik), biologischen, biochemischen und medizinischen Umfeld (Biomedizin, biomedizinische Technik), in dem neben traditionellen physikalischen bzw. physikochemischen (physikalische Chemie) Parametern in Flüssigkeiten, z.B. pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Temperatur usw., weitere spezifische, biochemisch bedingte Veränderungen verfolgt und kontrolliert werden können. Dazu bedient man sich entsprechender Biosensoren, Biochips und/oder Sensor-Chips, die aufgrund ihrer biologischen Erkennungsspezifität entsprechende molekulare Veränderungen (Auf- und Abbau, Konformations- und Oberflächenmodifikationen), z.B. in Fermentationsprozessen (Fermentation), erkennen können. Eine integrierte, möglichst regenerierbare, hochselektive biologische Komponente (z.B. Antikörper, Rezeptor, Enzym) kann den oder die entsprechenden Reaktionspartner (Antigene, Liganden, Zucker, Säuren usw.) erkennen. Die spezifischen Reaktionen solcher Moleküle lassen wiederum Schlüsse auf die Reaktionseigenschaften der Reaktionspartner (Affinitäten, Reaktionskinetiken, Effektoren usw.) zu. In Kombination mit einem bioelektronischen Wandelelement (Bioelektronik), einem sog. Transducer, der sehr nahe an der biologischen Komponente sitzt, ist es möglich, die Änderung des physikochemischen Zustands in ein analoges oder digitales Signal umzuformen. Im Rahmen der Miniaturisierung der Analytik aus gereinigten und komplexen Proben gehören zur Sensor-Technologie in der Regel nicht nur der (Bio-)Sensor selbst, sondern auch umfangreiche (mikro-)mechanische (Mikrosystemtechnik) und andere Systemkomponenten sowie ein integriertes oder nachgeschaltetes Auswertesystem. Große Bedeutung für zukünftige Anwendungen haben funkabfragbare Sensoren (Fernerkundung, Monitoring), die als aktive oder passive Meß- und Überwachungssysteme drahtlos ihre Informationen an Meßstationen weitergeben können. Biomonitoring, Biospecific Interaction Analysis, Mikroreaktoren, Roboter, Sensoren.

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