Оказалось, что при соответствующей модификации электрода или перегородки между электролитами потенциометрические электрохимические сенсоры способны и на большее. С их помощью можно, например, обнаруживать присутствие в контролируемой жидкости и определять концентрацию не только ионов, но и органических молекул, вирусов, микробов. С этой целью для модификации используют природные ферменты – особые органические молекулы, синтезированные и отобранные в ходе биологической эволюции. Они эффективно "распознают" интересующую пользователя молекулу или тело-аналит и содействуют ее химическому взаимодействию с другими ионами или молекулами. Такие вещества, выступающие в роли специфического катализатора, называют еще "энзимами", а сенсоры, в которых используются такие вещества, – " биосенсорами ".
Одним из первых потенциометрических электрохимических биосенсоров был биосенсор на мочевину. Для этого на мембрану .files/image1462.gif)
электрода был осажден фермент уреаза, добываемый из черных бобов. Этот фермент является эффективным катализатором биохимической реакции гидролиза мочевины:
| .files/image1522.gif)
| (15.6)
|
Поэтому, если в контролируемом растворе присутствует мочевина, то при контакте с иммобилизованной на мембране уреазой она гидролизируется, и в растворе появляются дополнительные ионы .files/image1486.gif)
и .files/image1524.gif)
. Это приводит к изменению раствора, что и позволяет обнаруживать и измерять концентрацию мочевины.
Еще лучшие результаты дает применение гальванического электрода, чувствительного к ионам , концентрация которых измеряется непосредственно. С помощью аммоний-селективного электрода обнаруживают и измеряют также концентрации таких важных биохимических веществ, как креатинин (применяя фермент креатиназу), фенилаланин (применяя фермент фенилаланинаммиаклиазу), аденозин (фермент аденозиндезаминаза), аспартам (фермент L-аспартаза) и т.д.
