Buscar

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO
 ELETRÔNICA ANALÓGICA
APS
Título: Atividade Pratica Supervisionada _ _ ___
Disciplina:______ __Eletrônica Analógica__ __ ___ _____
Alunos: Carlos Eduardo Souza da Silva – RA 7969890_
____________ _Rebecca De Oliveira Adorno – RA 6528830 __
Turma: _____ _ 126205A16__ ____________ ______
Data: _ _ __ 07/10/2021__ _ __ ___ ___________
ATIVIDADE 1:
Pesquisa na Literatura Internacional de um Artigo relacionado ao avanço Tecnológico dos Dispositivos Semicondutores. Apresentar um texto com suas conclusões sobre a importância do Artigo analisado do ponto de vista Econômico e Tecnológico.
ATIVIDADE 2:
Pesquisa: Apresentação de pelo menos 5 aplicações práticas dos diversos circuitos estudados na disciplina.
S. Vigneshvar1, C. C. Sudhakumari2,3, Balasubramanian Senthilkumaran2,3 * e Hridayesh Prakash3 * 
1 VIT University Chennai Campus, Chennai, Índia, 2 Departamento de Biologia Animal, Universidade de Hyderabad, Hyderabad, Índia, 
3 Escola de Ciências da Vida, Universidade de Hyderabad, Hyderabad, Índia
Edited by: Didier Laurent Buisson, CNRS, France Reviewed by: Michael Ming-Yuan Wei, University of Texas at Arlington, USA Leonardo Teixeira Dall’Agnol Universidade Federal do Maranhão, Brazil *Correspondence: Balasubramanian Senthilkumaran bsksl@uohyd.ernet.in, senthilkumaranb@yahoo.com; Hridayesh Prakash hridayesh.prakash@gmail.com Specialty section: This article was submitted to Process and Industrial Biotechnology, a section of the journal Frontiers in Bioengineering and Biotechnology Received: 09 November 2015 Accepted: 27 January 2016 Published: 16 February 2016 Citation: Vigneshvar S, Sudhakumari CC, Senthilkumaran B and Prakash H (2016) Recent Advances in Biosensor Technology for Potential Applications – An Overview. Front. Bioeng. Biotechnol. 4:11. doi: 10.3389/fbioe.2016.00011
A utilização imperativa dos biossensores adquiriu uma importância primordial no campo da descoberta de medicamentos, biomedicina, padrões de segurança alimentar, defesa, segurança e monitoramento ambiental. Isso levou à invenção de ferramentas analíticas precisas e poderosas usando o elemento sensor biológico como biossensor. Glicômetros que utilizam a estratégia de detecção eletroquímica de oxigênio ou peróxido de hidrogênio usando eletrodo de glicose oxidase imobilizado semearam a descoberta de biossensores. Avanços recentes em técnicas e instrumentação biológicas envolvendo etiqueta de fluorescência para nanomateriais aumentaram o limite sensível dos biossensores.
O uso de aptâmeros ou nucleotídeos, affibodies, arranjos peptídicos e polímeros impressos em moléculas fornece ferramentas para desenvolver biossensores inovadores em relação aos métodos clássicos.
Abordagens integradas forneceram uma melhor perspectiva para o desenvolvimento de biossensores específicos e sensíveis com alto potencial regenerativo. Vários biossensores que variam de nanomateriais, polímeros a micróbios têm aplicações potenciais mais amplas. É muito importante integrar abordagem multifacetadas para projetar biossensores com potencial para uso diverso.
À luz disso, está revisão fornece uma visão geral dos diferentes tipos de biossensores utilizados, variando de eletroquímicos, marcados com fluorescência, nanomateriais, sílica ou quartzo e micróbios para várias aplicações biomédicas e ambientais com perspectivas futuras da tecnologia de biossensores.
Palavras-chave: biossensores eletroquímicos, nanomateriais, tag de fluorescência, bioeletrônica, polímero, micróbios, doenças.
INTRODUÇÃO
O termo "biossensor" refere-se a um dispositivo analítico poderoso e inovador que envolve o elemento de detecção biológica com uma ampla gama de aplicações, como descoberta de drogas, diagnóstico, biomedicina, segurança e processamento de alimentos, monitoramento ambiental, defesa e segurança.
O primeiro biossensor inventado por Clark e Lyons (1962) para medir glicose em amostras biológicas utilizou a estratégia de detecção eletroquímica de oxigênio ou peróxido de hidrogênio (Fracchiolla et al., 2013; Turner, 2013) usando eletrodo de glicose oxidase imobilizado. Desde então, houve um progresso incrível (Turner, 2013), tanto em tecnologia quanto em aplicações de biossensores com abordagens inovadoras que envolvem eletroquímica, nanotecnologia e bioeletrônica. Considerando os avanços fenomenais no campo dos biossensores, esta revisão tem como objetivo introduzir várias estratégias técnicas, adotadas para o desenvolvimento de biossensores, a fim de fornecer conhecimentos fundamentais e apresentar o cenário científico atual da tecnologia de biossensores. Com ênfase nas ferramentas de pesquisa que demonstram como o desempenho dos biossensores evoluiu do eletroquímico clássico para o óptico / visual, polímeros, sílica, vidro e nanomateriais para melhorar o limite de detecção, sensibilidade e seletividade. Curiosamente, os micróbios e a bioluminescência (Du et al., 2007) também contribuíram amplamente para os biossensores baseados em etiquetas, enquanto os biossensores livres de etiquetas envolveram o uso de dispositivos e nanomateriais baseados em transistores ou capacitores.
Os biossensores fornecem uma base para entender a melhoria tecnológica na instrumentação envolvendo sofisticadas máquinas de alto rendimento para biólogos quantitativos e dispositivos portáteis qualitativos ou semiquantitativos para não especialistas. Finalmente, são destacadas as tendências atuais da pesquisa, os desafios futuros e as limitações no campo. A presente revisão está dividida em várias subseções, descrevendo duas estratégias técnicas principais seguidas por vários tipos de dispositivos de biossensores, que variam de eletroquímico, óptico / visual, polímeros, sílica, vidro e nanomateriais. Esses dispositivos foram desenvolvidos para fins específicos e uma visão geral deles fornecerá aos leitores dados abrangentes sobre dispositivos de biossensores e suas aplicações. ESTRATÉGIAS TÉCNICAS As estratégias técnicas (Turner, 2013) usadas nos biossensores são baseadas na detecção de etiquetas e sem etiquetas. A detecção baseada em etiqueta depende principalmente das propriedades específicas dos compostos da etiqueta para atingir a detecção. 
Esses tipos de biossensores são confiáveis, mas geralmente exigem a combinação de um elemento sensor específico fabricado com a proteína alvo imobilizada. Por outro lado, o método sem etiqueta (Citartan et al., 2013; Sang et al., 2015) permite detectar as moléculas alvo que não estão marcadas ou são difíceis de marcar. Abordagens interdisciplinares recentes da biotecnologia com engenharia de bioengenharia, elétrica e eletrônica abriram caminho para o desenvolvimento de biossensores sem rótulos para vários métodos de detecção com ampla gama de aplicações nos campos da medicina e da ciência ambiental.
BIOSENSORES ELETROQUÍMICOS
A descoberta clássica de glicosímetro usando biossensores à base de glicose oxidase (Clark e Lyons, 1962) é a primeira na linha de descoberta de biossensores eletroquímicos. Os biossensores de glicose são amplamente populares entre hospitais ou clínicas de diagnóstico, pois são essenciais para pacientes diabéticos para monitoramento periódico da glicose no sangue. No entanto, os biossensores de glicose geralmente apresentam desvantagens devido à atividade enzimática instável ou à falta de homogeneidade (Harris et al., 2013), para as quais é essencial uma calibração adicional. De fato, essas desvantagens potenciais levam à invenção de uma série de biomoléculas (Turner, 2013; Wang et al., 2013) com propriedades eletroquímicas diferenciais, que abriram caminho para descobrir biossensores de glicose mais viáveis. Nos últimos tempos, os biossensores eletroquímicos (Wang et al., 2014) são tipicamente preparados modificando a superfície dos eletrodos de metal e carbonousando biomateriais, como enzima, anticorpo ou DNA. O sinal de saída do biossensor é geralmente gerado mediante ligação específica ou reações catalíticas de biomateriais (Wang et al., 2014) na superfície do eletrodo.
A necessidade da descoberta de sensores eletroquímicos tornou-se indispensável para o diagnóstico clínico de doenças (Gruhl et al., 2013), nas quais a detecção ou o monitoramento precoce parece essencial. Nesse contexto, o desenvolvimento de biossensores não enzimáticos é frequentemente considerado usando materiais sintéticos no lugar de proteínas. Curiosamente, vários tipos de biomoléculas possuem estabilidade e seletividade diferenciais dos eletrodos, o que acaba contribuindo para o desenvolvimento de novos tipos de biossensores eletroquímicos para diversos fins. Vários tipos de biossensores eletroquímicos foram desenvolvidos com base em seu uso. Como explicado acima, os biossensores de glicose (Harris et al., 2013) sofreram rápida evolução a partir do momento do desenvolvimento. Nesta perspectiva, Wang et al. (2014) revisaram o progresso dos ácidos borônicos modificados com ácido ferrocenoborônico (FcBA) e ferroceno (Fc) para o desenvolvimento do biossensor devido à presença do local de ligação (ou seja, uma fração de ácido borônico) e uma parte eletroquimicamente ativa (ou seja, um resíduo Fc). A FcBA e seus derivados possuem propriedades únicas de ligação a resíduos de 1,2- ou 1,3-diol de açúcares, levando à formação de ligações éster de boronato cíclico.
As propriedades redox do aducto de açúcar FcBA diferem do FcBA livre, formando uma base para a detecção eletroquímica. Além disso, os ácidos borônicos têm afinidade pela ligação aos íons Fe-, o que oferece uma vantagem adicional para o desenvolvimento de eletrodos seletivos de íons não convencionais usando o íon F. As cadeias de hidrocarbonetos presentes na cadeia polipeptídica de HbA1c podem ser medidas usando detecção eletroquímica baseada em FcBA. A principal limitação do uso desse método é a exigência de imobilização dos derivados da FcBA (Wang et al., 2014) na superfície dos eletrodos, à medida que esses derivados são adicionados em soluções de amostra como reagentes. O uso de polímeros e / ou eletrodos de prata com modificação adequada de derivados de FcBA pode levar à melhoria do sensor eletroquímico de FcBA para campos biomédicos, incluindo diagnóstico de diabetes, em que a medição de glicose será suplementar. O biossensor eletroquímico para avaliar os níveis de antioxidantes e espécies reativas de oxigênio em sistemas fisiológicos (Mello et al., 2013) é outra invenção moderna. A principal aplicação nessa linha é a detecção de ácido úrico como produto final primário do metabolismo da purina no fluido corporal (Erden e Kilic, 2013), que fornecem ferramenta de diagnóstico para várias anormalidades ou doenças clínicas. No entanto, é essencial desenvolver um método econômico e sensível. A abordagem eletroquímica para a medição da oxidação do ácido úrico da mesma forma para a quantificação da glicose parece ideal.
No entanto, a semelhança do ácido úrico em termos de oxidação com o ácido ascórbico representa um grande obstáculo experimental para o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico altamente sensível. Para superar isso, os cientistas desenvolveram biossensor amperométrico baseado em detecção (Erden e Kilic, 2013), que possui a capacidade de medir os potenciais de redução e oxidação. Considerando o custo e a reprodutibilidade desse procedimento, é importante imobilizar ou imprimir a enzima em eletrodos ou em eletrodos baseados em nanomateriais, ideais para o desenvolvimento de biosensores de ácido úrico descartáveis, seletivos, econômicos e sensíveis para análise de rotina.
Nesse sentido, recentes avanços na bioprinting 3D (Turner, 2013) com o objetivo de criar biosensores com células vivas encapsuladas em microambientes 3D. Na mesma linha, foi desenvolvido um novo biossensor sem fio para proteção bucal para detectar o nível de ácido úrico salivar em tempo real e de forma contínua (Kim et al., 2015), e a tecnologia pode ser estendida a ferramentas de monitoramento vestíveis para saúde e saúde diversas. aplicações de fitness. Os biossensores eletroquímicos têm sido utilizados com sucesso em medições hormonais (Bahadir e Sezginturk, 2015), mas sua perspectiva precisa ser revisada em detalhes. Outra área potencial de desenvolvimento de tecnologia em biossensores depende do direcionamento de ácidos nucleicos. É bem sabido que a expressão do miRNA celular é um biomarcador ideal para o diagnóstico do início da doença e o direcionamento desses melhora a eficácia da terapia gênica para desordens genéticas. Normalmente, os miRNAs são detectados por Northern Blotting, microarray e reação em cadeia da polimerase.
A tecnologia moderna fornece biossensores eletroquímicos ideais para a detecção de miRNA com base na detecção sem rótulo envolvendo oxidação de guanina subsequente à formação híbrida envolvendo o miRNA (Hamidi-Asl et al., 2013) e sua sonda de captura de substituição de inosina. Todas estas invenções são devidas a abordagens modernas de biofabrificação para promover a tecnologia de biossensores eletroquímicos em biomedicina. O monitoramento ambiental (Long et al., 2013; Verma e Bhardwaj, 2015) é outro aspecto importante em que a tecnologia de biossensores é necessária para a rápida identificação de resíduos de pesticidas para evitar riscos à saúde. Métodos tradicionais, como cromatografia líquida de alta eficiência, eletroforese capilar e espectrometria de massa, são eficazes para a análise de pesticidas no ambiente (Verma e Bhardwaj, 2015), no entanto, existem limitações, por exemplo, complexidade, procedimentos demorados, exigência de instrumentos de ponta e recursos operacionais. Portanto, os biossensores simples parecem ter enormes vantagens, mas é complicado desenvolver um unificado para analisar várias classes de pesticidas.
Para esse fim, alguns biossensores baseados em enzimas (Pundir e Chauhan, 2012; Verma e Bhardwaj, 2015) foram desenvolvidos para entender o impacto fisiológico dos pesticidas no ambiente, na segurança alimentar e no controle de qualidade. Para esse fim, foram desenvolvidos biossensores à base de inibição da acetilcolinesterase (AChE) (Pundir e Chauhan, 2012). Ao longo da última década ou duas, para análise rápida, essa técnica foi aprimorada com os desenvolvimentos recentes nos biossensores baseados em inibição da AChE, incluindo métodos de imobilização e outras estratégias diferentes de fabricação. Da mesma forma, biosensores piezoelétricos foram desenvolvidos (Marrazza, 2014) para detectar o impacto pesticida de organofosforados e carbamatos no meio ambiente. Sabe-se que os pesticidas organoclorados afetam o ecossistema (Senthilkumaran, 2015), onde pesticidas como o endossulfão causam danos consideráveis. De fato, esses pesticidas alteram o sistema reprodutivo de peixes machos e fêmeas de maneira diferenciada (Senthilkumaran, 2015) e, considerando esses fatos, a invenção de biossensores para testar o ecossistema aquático terá maior significado em vista da biomagnificação. Para lidar com a demanda, o biossensor eletroquímico passou por uma revolução (Turner, 2013; Verma e Bhardwaj, 2015) com rápidos avanços na fabricação e no uso de nanomateriais ou quartzo ou sílica. É importante colocar ênfase especial na seleção de receptores para o desenvolvimento de biossensores, o uso de diferentes técnicas de transdução e estratégias rápidas de triagem para aplicações de biossensores em alimentos e segurança e monitoramento ambiental. Para permitir isso, a fabricação de biossensores parece ser importante e os avanços nesse campo foram explicados categoricamente abaixo.
BIOSENSORES ÓPTICOS / VISUAIS 
Como explicado acima, aplicações ambientais ou biomédicas exigem o desenvolvimento de biossensores simples, rápidos e ultrassensíveis. Isso pode ser possível com imobilizadores (Guo, 2013; Ogi, 2013; Turner, 2013; Peng et al. 2014; Shen et al., 2014) variando de ouro, materiais à base de carbono,sílica, quartzo ou vidro. De fato, a incorporação de nanopartículas de ouro ou pontos quânticos com o uso de micro fabricação fornece novas tecnologias (Schneider e Clark, 2013) para o desenvolvimento de biossensores enzimáticos do citocromo P450 altamente sensíveis e portáteis para uma determinada finalidade. Além disso, os sensores químicos de fibra óptica têm muita relevância em vários campos, como descoberta de drogas, biossensibilidade e biomedicina. Mais recentemente, os hidrogéis, usados como sensores baseados em DNA, são materiais emergentes para uso em imobilização com química de fibra óptica (Dias et al., 2014). Comparado a outros materiais, a imobilização em hidrogéis ocorre em 3D, o que permite alta capacidade de carga das moléculas sensores. Os hidrogéis (poliacrilamida) são polímeros reticulados hidrofílicos (Khimji et al., 2013) e podem ser transformados em diferentes formas de imobilização, variando de filmes finos a nanopartículas. Os hidrogéis são considerados como um substrato simples para imobilização do DNA com outras vantagens, como aprisionamento, liberação controlada, aprimoramento do analito e proteção do DNA. Essas características são exclusivas dos hidrogéis em comparação com outros materiais que oferecem imobilização biomolecular (Khimji et al., 2013). 
 Além disso, a boa transparência óptica dos hidrogéis fornece uma estratégia conveniente para a detecção visual. Métodos detalhados para imobilizar biossensores de DNA (Khimji e0t al., 2013) em géis de poliacrilamida monolíticos e micropartículas de gel são frequentemente considerados como avanço técnico no campo da tecnologia de biossensores. A detecção de molécula única também foi desenvolvida usando a oxidação eletroquímica da hidrazina para detecção de DNA (Kwon e Bard, 2012).
BIOSENSORES DE SÍLICA, QUARTZO / CRISTAL E VIDRO 
Métodos recentes no desenvolvimento de biossensores resultaram no uso de sílica, quartzo ou materiais de cristal e vidro devido às suas propriedades únicas. Entre estes, os nanomateriais de silício têm maior potencial para avanços tecnológicos em aplicações de biossensores devido às suas propriedades de biocompatibilidade, abundância, eletrônica, óptica e mecânica. Além disso, os nanomateriais de silício não apresentam toxicidade, o que é um pré-requisito importante para aplicações biomédicas e biológicas. Os nanomateriais de silício (Peng et al., 2014; Shen et al., 2014) oferecem uma ampla gama de aplicações, desde bioimagens, biossensores e terapia para câncer. Além disso, os nanomateriais de silício fluorescente têm aplicações de longo prazo na bioimagem. Curiosamente, os nanofios de silício em combinação com nanopartículas de ouro fornecem híbridos que são usados (Shen et al., 2014) como novos nano-reagentes à base de silício para terapias eficazes contra o câncer. A ligação covalente de oligômeros de DNA modificados com tiol em sílica ou vidro fornece filmes de DNA para melhor uso nos métodos de espectroscopia UV e hibridação (Khimji et al., 2013). Apesar das muitas vantagens em usar nanopartículas de silício, desafios amplos, como o desenvolvimento de métodos de produção de baixo custo em larga escala e a biocompatibilidade após o contato biomolecular, precisam ser avaliados. A resolução desses problemas abrirá caminho para que os nanomateriais de silício sejam componentes de biossensores modernos. 
Os biossensores de micro balançam de cristal de quartzo sem fio e eletrodo fornecem outra plataforma para analisar as interações entre biomoléculas com alta sensibilidade. Pulsações de osciladores de quartzo foram excitadas e detectadas por antenas através de ondas eletromagnéticas sem nenhuma conexão de fio. Essa medição precisa sem contato é um recurso fundamental para o desenvolvimento de detecção ultrassensível de proteínas em líquidos usando instrumentação baseada em biossensor de cristal de quartzo (Ogi, 2013). Considerando os recursos exclusivos dos materiais de sílica ou quartzo ou vidro, vários novos biossensores foram desenvolvidos com tecnologia de ponta para melhorar a bioinstrumentação da tecnologia da biomedicina, mas a relação custo-benefício e a biossegurança requerem atenção (Ogi, 2013; Turner, 2013; Peng et al., 2014; Shen et al., 2014)
BIOSENSORES BASEADOS EM NANOMATERIAIS
 Ampla gama de nanomateriais que variam de nanopartículas de ouro, prata, silício e cobre, materiais à base de carbono, como grafite, grafema e nanotubos de carbono, são utilizados para o desenvolvimento da imobilização de biossensores (Li et al., 2011; Zhou et al., 2012; Guo, 2013; Ko et al., 2013; Senveli e Tigli, 2013; Valentini et al., 2013; Lamprecht et al., 2014; Lamprecht et al., 2014; Shen et al., 2014; Sang et al., 2015). Além disso, os materiais baseados em nanopartículas fornecem grande sensibilidade e especificidade para o desenvolvimento de tipos eletroquímicos e de outros biossensores. Entre as nanopartículas metálicas, as nanopartículas de ouro têm uso potencial devido à sua estabilidade contra a oxidação (Hutter e Maysinger, 2013) e quase não apresentam toxicidade, enquanto outras nanopartículas como a prata, que oxidam e têm manifestação tóxica, se usadas internamente em medicamentos como medicamentos Entrega. 
Em grande parte, o uso de nanomateriais para biossensores apresenta desafios potenciais, que precisam ser abordados se usados para biomedicina (Su et al., 2011). Além disso, as estratégias de amplificação de sinal baseadas em nanopartículas têm vantagens e desvantagens potenciais (Ding et al., 2013). No entanto, os nanomateriais são considerados componentes críticos em dispositivos bio-analíticos simplesmente para aprimorar os limites de sensibilidade e detecção para detecção de molécula única (Turner, 2013). Nesse contexto, vale a pena mencionar a invenção de nanopartículas à base de platina para amplificação eletroquímica com resposta de rótulo único para a detecção de baixa concentração de DNA (Kwon e Bard, 2012). Da mesma forma, pontos quânticos semicondutores e nanocristais de óxido de ferro com propriedades ópticas e magnéticas podem ser efetivamente ligados a ligantes de direcionamento de tumores, como anticorpos monoclonais, peptídeos ou moléculas pequenas para atingir antígenos de tumor com alta afinidade e especificidade (Nie et al., 2007). A tecnologia de pontos quânticos pode ser aplicada para entender o microambiente do tumor para terapêutica e também para a administração de nanomedicina (Jain, 2013). O uso de biossensores de tamanho de modilhão (mili-, micro e nano-cantilevers) é analisado criticamente devido ao seu potencial de aplicação em vários campos.
BIOSENSORES FLUORESCENTES GENETICAMENTE CODIFICADOS OU SINTÉTICOS 
Desenvolvimento de biossensor marcado usando uma maneira pavimentada de fluorescência geneticamente codificada ou sintética para entender o processo biológico, incluindo várias vias moleculares dentro da célula (Kunzelmann et al., 2014; Oldach e Zhang, 2014; Randriamampita e Lellouch, 2014). De fato, a descoberta de anticorpos marcados com fluorescência foi primeiramente desenvolvida para criar imagens de células fixas (Oldach e Zhang, 2014). Essa estratégia realmente forneceu novas maneiras de desenvolver esses sensores usando proteínas biológicas, ligação de pequenas moléculas a analitos e segundos mensageiros. Mais recentemente, biossensores fluorescentes foram desenvolvidos para analisar proteínas motoras usando detecção de molécula única com concentração específica de analito (Kunzelmann et al., 2014). Apesar dessas vantagens, a metodologia de detecção e análise de sondas parece ser difícil. A invenção de proteínas fluorescentes verdes e outras proteínas fluorescentes deu várias vantagens em termos de design e eficiência da sonda óptica (Oldach e Zhang, 2014). Até a década passada, biossensores codificados geneticamente visando moléculas relacionadas à produção de energia, espécies reativas de oxigênio e cAMP forneciam melhor entendimento da fisiologia mitocondrial (De et al., 2014). 
Da mesma forma, o cGMP é uma moléculade sinalização importante e um alvo de drogas para o sistema cardiovascular. Em vista disso, biossensores baseados em transferência de energia de ressonância de Förster (FRET) foram desenvolvidos (Thunemann et al., 2014) para visualizar cGMP, cAMP e Ca2 + em células. Vários desses sensores trabalham eficientemente na cultura primária e nas células vivas in vivo (Oldach e Zhang, 2014; Randriamampita e Lellouch, 2014). Alguns aspectos-chave foram descobertos no desenvolvimento de sensores para imagens de animais vivos. Otimizando essas abordagens, a dispersão de raios X de ângulo pequeno para o desenvolvimento de sensores de cálcio e sondas de transferência de energia de ressonância de fluorescência para detecção de quinase estão sendo citadas como os melhores métodos de biossensores na fisiologia moderna (Oldach e Zhang, 2014). Dessa forma, vários biossensores microbianos e organelos celulares foram desenvolvidos com alvos específicos (Su et al., 2012). 
Como explicado anteriormente, biossensores eletroquímicos, eletromecânicos e ópticos são desenvolvidos para detectar miRNA com muito mais eficiência do que outras técnicas moleculares (Johnson e Mutharasan, 2014). Considerando o advento da imagem in vivo com biossensores de pequenas moléculas, foi identificada uma melhor compreensão da atividade celular e muitas outras moléculas que variam de DNA, RNA e miRNA (Khimji et al., 2013; Turner, 2013; Johnson e Mutharasan, 2014) Agora, a transformação neste campo requer uma abordagem completa do genoma usando melhores biossensores genéticos baseados em óptica. Agora também é amplamente aceito que os biossensores ópticos com uma combinação de fluorescência e pequenas moléculas / nanomateriais obtiveram maior sucesso em termos de aplicações e sensibilidade.
BIOSENSORES MICROBIAIS ATRAVÉS DA BIOLOGIA SINTÉTICA E DA ENGENHARIA GENÉTICA / PROTEÍNA
 Uma tendência mais recente em monitoramento ambiental e biorremediação é utilizar tecnologias inovadoras de ponta baseadas em engenharia genética / de proteínas e biologia sintética para programar microorganismos com saídas de sinal específicas, sensibilidade e seletividade. Por exemplo, células vivas com atividade enzimática para degradar compostos xenobióticos terão aplicações mais amplas na biorremediação (Park et al., 2013). Da mesma forma, biossensores microbianos à base de combustível foram desenvolvidos com o objetivo de monitorar a demanda bioquímica de oxigênio e a toxicidade no ambiente. As bactérias têm o potencial de degradar o substrato orgânico e gerar eletricidade para a fermentação. Basicamente, a tecnologia envolve o uso de um dispositivo bioeletroquímico que controla o poder da respiração microbiana para converter substratos orgânicos diretamente em energia elétrica. 
Apesar dessas possibilidades, existem limitações nos biossensores microbianos devido à baixa densidade de energia em termos de produção e custos operacionais. Esforços estão sendo feitos para melhorar significativamente o desempenho e reduzir os custos com novas abordagens sistêmicas, nas quais as tecnologias forneceram uma plataforma para o desenvolvimento de biossensores microbianos projetados por força própria (Du et al., 2007; Sun et al., 2015). Outra área de biossensores microbianos revela potenciais aplicações na detecção de pesticidas e metais pesados (Gutierrez et al., 2015), na qual os microrganismos eucarióticos têm uma vantagem sobre as células procarióticas. Isso se deve principalmente à vantagem de desenvolver biossensores de células inteiras (Gutierrez et al., 2015) com aplicações seletivas e sensíveis relacionadas à detecção de metais pesados e toxicidade pesticida. Além disso, os micróbios eucarióticos mais elevados podem ter maior sensibilidade a diferentes moléculas tóxicas e ter relevância para animais superiores. Curiosamente, as aplicações de biossensores microbianos são diversas, variando do monitoramento ambiental à produção de energia. Estratégias inovadoras fornecerão novos biossensores com alta sensibilidade do que a seletividade da origem microbiana dos eucariontes aos procariontes manipulados. No futuro, esses biossensores microbianos (Du et al., 2007; Sun et al., 2015) terão aplicações mais amplas no monitoramento da poluição ambiental por metais e na produção sustentável de energia.
COMPARAÇÃO TECNOLÓGICA DE BIOSENSORES 
Nas seções anteriores, revisamos os diferentes tipos de biossensores e suas aplicações. Nesta parte, comparamos os biossensores em termos de tecnologia, especificidade e limite de detecção, faixa linear, tempo de análise, custo e portabilidade. As inovações em sensores eletroquímicos com métodos de alto rendimento, com foco no limite de detecção, tempo de análise e capacidade de porta, forneceram mercados consumidores em larga escala de biossensores baratos para testes de glicose e gravidez usando a tira de imobilização anti-gonadotrofina coriônica anti-humano com tecnologia de fluxo lateral (Turner, 2013). A imobilização de analitos usando polímeros e nanomateriais é a chave para melhorar a sensibilidade e o limite de detecção. Nesse ponto de vista, a tecnologia de fluxo lateral permite a entrega direta de amostras ao local desejado, a fim de criar interações específicas em vez de aleatórias. Muitos dos biossensores mencionados acima usaram essa tecnologia e, de fato, abriram caminho para a biofabricação usando padrões de contato ou sem contato. O uso de nanomateriais como ouro, prata e biofabrificação à base de silício produziu novos métodos. 
Além disso, o revestimento de polímeros nesses nanomateriais trouxe revolução na detecção eletroquímica por contato. Uma das principais vantagens desses tipos de sensores eletroquímicos é a sensibilidade e a especificidade com análise em tempo real. No entanto, as limitações são a capacidade regenerativa ou o uso a longo prazo de polímeros / outros materiais, mas a redução no custo torna esses sensores eletroquímicos mais acessíveis. A detecção de analito único usando sensor baseado em contato tem enormes vantagens, por exemplo, medição em tempo real de moléculas com alta especificidade. Para permitir isso, foram introduzidos FRET, transdutores transferência de energia de ressonância bioluminescente, à base de fluorescência e à ressonância de plasmon de superfície (Dias et al., 2014) para melhorar a especificidade e a sensibilidade em termos de detecção de molécula única. Essas técnicas têm limitações na detecção de analitos múltiplos devido à sobreposição de emissão de sinal, mas os métodos de transferência de energia de ressonância são frequentemente demonstrados para a detecção de analitos múltiplos, o que é altamente recompensado no diagnóstico clínico devido à diferença de biomarcadores entre pacientes e doenças relacionadas. 
O uso de micro ou nano-cantilevers como transdutores na biofabrificação de sensores eletroquímicos também está tendo uma perspectiva mais ampla na detecção de múltiplos analitos. Além disso, sensores sem contato que utilizam bioprinting 3D usando jato de tinta ou escrita direta a laser forneceram melhores resultados. No entanto, o custo envolvido e a capacidade personalizável têm grandes limitações nesses métodos. Curiosamente, a maioria desses biossensores de alto rendimento foi combinada com sensor eletroquímico para aplicações específicas. Alguns dos mais notáveis biossensores eletroquímicos amperométricos portáteis, sensíveis e em tempo real foram desenvolvidos (Kim et al., 2015) para o diagnóstico de doenças usando fluidos corporais. Em geral, os biossensores eletroquímicos em combinação com a biofabrificação têm baixo limite de detecção para especificidade de detecção de analito único com análise em tempo real e também a um custo acessível, considerando a portabilidade do dispositivo. 
Os biossensores ópticos são a próxima grande tecnologia em biossensores envolvendo química de fibras ópticas. A detecção de molécula única, por exemplo, DNA ou peptídeo, é melhor realizada usando a reticulação à base de hidrogel devido à vantagem de ter alta capacidade decarga e natureza hidrofílica. Mais tarde, o biossensor óptico para medição de DNA foi desenvolvido (Kwon e Bard, 2012), que possuía aplicações mais amplas na biomedicina e na ciência forense. A combinação de materiais biológicos, como enzima / substrato, anticorpo / antígeno e ácidos nucléicos, trouxe revolução à tecnologia de biossensores ópticos. Além disso, também é possível incorporar microorganismos, células animais ou vegetais e seções de tecido no sistema de biossensor. Avanços recentes na optoeletrônica molecular até ofereceram sistemas de reconhecimento biométrico óptico. A tecnologia óptica integrada permite a incorporação de componentes ópticos passivos e ativos no mesmo substrato para o desenvolvimento de dispositivos compactos de detecção minimizados usando a fabricação de vários sensores em um único chip. Nesse contexto, polímeros de alta qualidade forneceram sistemas híbridos para biossensores ópticos. De fato, a tecnologia do biossensor óptico foi aprimorada devido às inovações modernas na análise da morfologia da superfície usando microscopia eletrônica de ponta e força atômica. Apesar disso, o limite de detecção de biossensores ópticos nunca esteve próximo do nível femto, considerando o custo da instrumentação e a portabilidade do dispositivo. Para esse fim, a moderna tecnologia óptica envolvendo biossensores nanomecânicos baseados em microcantilevers e tecnologia de ressonância de superfície forneceu chips de DNA inovadores, pelo menos para análises sensíveis e específicas em tempo real (Scheller et al., 2014; Wang et al., 2015; Zhang et al. 2015). 
Em grande parte, as vantagens dos biossensores ópticos incluem a análise rápida e rápida com a resistência do sinal à interferência elétrica ou magnética e o potencial de espectro de informações. Mas a principal desvantagem é o alto custo devido a certos requisitos de instrumentação. Outras dificuldades técnicas incluem complexidade na imobilização, especialmente para a biofabricação e a exigência de ambiente esterilizado precisa ser criticamente resolvida para aproveitar ao máximo os biossensores ópticos. A biofabricação de dispositivos mecânicos fornece melhores resultados para biossensores baseados em massa. De fato, os biossensores eletroquímicos e ópticos aproveitam ao máximo essa tecnologia para inventar biossensores superiores. 
Grandes avanços nas tecnologias de micro e nanofabricação (Arlett et al., 2011) permitem o desenvolvimento de dispositivos mecânicos com partes móveis nanosizadas. A capacidade de fabricar essas estruturas usando procedimentos de processamento de semicondutores uniu os princípios da biofísica e da bioengenharia em direção ao progresso de biossensores micro e nano eletromecânicos práticos que podem ser produzidos em grandes quantidades (Arlett et al., 2011). Materiais de vidro, silício e quartzo foram utilizados após marcação com nanopartículas de fluorescência ou ouro com sucesso. Embora esses biossensores tenham maior precisão em termos de detecção de molécula única, a produção em massa de baixo custo é menos viável (Peng et al., 2014; Shen et al., 2014). Muitos desafios ainda permanecem nos sensores baseados em massa em termos de melhores agentes de captura para fabricar em nanoescala usando a fabricação microeletrônica para análise de alto rendimento. Nesse sentido, vale mencionar os tremendos potenciais de aplicação de materiais semicondutores e da tecnologia de pontos quânticos. No entanto, nenhuma tecnologia existente em biossensores é capaz de executar ensaios quantitativos simultâneos em tempo real para grandes matrizes, mas o uso da fabricação de cantilevers de micro e nanoescala pode possibilitar isso (Dias et al., 2014). 
Outra grande revolução técnica nos biossensores é a descoberta de biossensores fluorescentes geneticamente codificados ou sintéticos para analisar mecanismos moleculares de processos biológicos (Kunzelmann et al., 2014; Oldach e Zhang, 2014; Randriamampita e Lellouch, 2014). Embora esses sensores tenham uma tremenda perspectiva de detecção de molécula única com medição específica de analitos, a metodologia e a preparação e detecção de sondas são difíceis e também exigem instrumentação de ponta. Em vista dos biomateriais, os biossensores microbianos à base de combustível também têm distinção devido à alta sensibilidade e seletividade; no entanto, os métodos de produção em massa e engenharia genética para desenvolver uma cepa microbiana exigem procedimentos complexos e alto custo. No entanto, uma outra vantagem dos biossensores microbianos é a capacidade de usá-los como uma ferramenta de biorremediação, que tem maior significado em termos de monitoramento ambiental. No entanto, o desenvolvimento e a liberação dessa cepa geneticamente modificada devem ser analisados rigorosamente com as leis aplicáveis e com a liberação ética, além do gerenciamento dos custos de produção. 
Tomado em conjunto com a visão de Scheller et al. (2014), o desenvolvimento de diferentes plataformas de micro e nano-biosensores envolvendo tecnologias integradas utilizando princípios bioquímicos eletroquímicos ou ópticos com uma combinação de biomoléculas ou materiais biológicos, polímeros e nanomateriais são necessários para alcançar dispositivos altamente sensíveis e miniaturizados. 
TENDÊNCIAS ATUAIS DE PESQUISA, DESAFIOS FUTUROS E LIMITAÇÕES DA TECNOLOGIA BIOSENSOR
 Estratégias integradas usando várias tecnologias, que variam de biossensores eletroquímicos, eletromecânicos e baseados em fluorescência e óptica e micróbios geneticamente modificados, são métodos modernos para descobertas de biossensores (Tabela 1). Alguns desses biossensores têm enormes perspectivas de aplicação no diagnóstico e na medicina de doenças (Tabela 2). Como a demanda e a necessidade de usar o biossensor para análise rápida com relação custo-benefício, requer biofabricação que abrirá caminho para identificar a atividade celular a todo o animal com um limite de detecção de alta precisão para moléculas únicas. Em seguida, os biossensores devem ser direcionados para trabalhar em condições multiplex. Nessa situação, são necessárias detecção 2D e 3D com transdutores sofisticados para direcionar e quantificar pequenos analitos de interesse (Dias et al., 2014). 
Nesse sentido, várias descobertas importantes foram feitas com padrões de contato ou sem contato em diferentes níveis. O próximo nível de desenvolvimento deve ter como objetivo descobrir biossensores regenerativos mais robustos para uso a longo prazo. Se isso acontecer, novos biossensores diagnósticos podem ser desenvolvidos para terapêutica, o que ajudará clínicos e pacientes a longo prazo para uma compreensão mais integrativa das doenças e da terapia. Em vista disso, o biossensor baseado em transferência de energia por ressonância de fluorescência forneceu um excelente procedimento diagnóstico para avaliar a eficácia do tratamento com imatinibe na leucemia mielóide crônica (Fracchiolla et al., 2013). O uso atual de aptâmeros, afibodies, arranjos peptídicos e polímeros molecularmente impressos são exemplos clássicos para abordagens de pesquisa prospectiva neste campo (Citartan et al., 2013; Abe et al., 2014; Verma e Bhardwaj, 2015). 
Também é alcançado pouco sucesso com poucas moléculas em potencial para a liberação de novos medicamentos, antimicrobianos e medicamentos. A invenção nesta linha leva à descoberta de biossensores eletroquímicos como dispositivos analíticos confiáveis para a detecção de patógenos do vírus da influenza aviária nas matrizes complexas (Grabowska et al., 2014). Relatório mais recente revelou aplicações potenciais de biossensores baseados em afinidades na medicina esportiva e na análise de controle de doping (Mazzei et al., 2014). Mais recentemente, a variedade de biossensores eletroquímicos vestíveis foi revisada em detalhes para triagem não invasiva em tempo real de eletrólitos e metabólitos no fluido corporal como indicadores do estado de saúde de um usuário (Bandodkar e Wang, 2014). Outra aplicação interessante é avaliar a qualidade dacarne e do peixe usando biossensores de hipoxantina por fabricação (Lawal e Adeloju, 2012).
 O desenvolvimento de biossensores para a detecção de agentes de guerra biológica que variam de bactérias, vírus e toxinas é frequentemente tentado usando vários dispositivos de biossensores que variam de eletroquímico, ácido nucleico, óptico e piezoelétrico, que também terão imensas aplicações nas forças armadas e na saúde como defesa e segurança (Kumar e Rani, 2013). Em conjunto, a combinação de nanomateriais e polímeros com vários tipos de biossensores fornecerá dispositivos híbridos para melhor uso nas aplicações mencionadas (Citartan et al., 2013; Turner, 2013). Além disso, o avanço ientífico no desenvolvimento de biossensores microbianos com abordagem de biologia sintética contribuirá amplamente para o monitoramento ambiental e a demanda de energia (Sun et al., 2015). Os autores deste relatório significaram ainda a importância do uso de células de combustível microbianas para o desenvolvimento de um método de tratamento de água e como fontes de energia para sensores ambientais. 
Em uma perspectiva mais ampla, destacamos o tipo de biossensores, aplicação potencial e características como capacidade de detecção de analitos, tempo de análise, portabilidade, custo e customização (Tabela 3). Concluindo, o desenvolvimento de biossensores depende principalmente de sensibilidade, especificidade, não toxicidade, detecção de pequenas moléculas e custo-efetividade. A consideração dessas características acabará por abordar os parâmetros críticos necessários e a preocupação relacionada às principais limitações da tecnologia de biossensores. Alguns dos avanços são vistos em sensores eletroquímicos em combinação com nanomateriais, resultando em novos tipos de biossensores (Kwon e Bard, 2012; Bandodkar e Wang, 2014). Nesse ponto de vista, vale a pena mencionar a invenção da “pele eletrônica” na forma de biossensores eletroquímicos impressos de tatuagem de transferência temporária para detecção fisiológica e de segurança de ingredientes químicos (Windmiller et al., 2012a, b). 
No geral, uma melhor combinação de biossensor e biofabricação com abordagens de biologia sintética usando princípios eletroquímicos ou ópticos ou bioeletrônicos ou uma combinação de todos esses fatores será a chave para o desenvolvimento bem-sucedido de biosensores poderosos para a era moderna.
CONTRIBUIÇÕES DO AUTOR O primeiro autor concebeu e contribuiu amplamente para a revisão, enquanto todos os outros autores contribuíram na organização.
FINANCIAMENTO A CS reconhece o Departamento de Ciência e Tecnologia (DST) pela concessão e bolsa de estudos DST-Women Scientist (WOS-A). BS é bolsista da TATA Innovation Fellowship do Departamento de Biotecnologia, Índia. A HP recebe a bolsa de Ramanujan da DST, Índia.
ANÁLISE DO ARTIGO 
O artigo analisado aborda o seguinte assunto: AVANÇOS RECENTES NA TECNOLOGIA BIOSENSOR PARA APLICAÇÕES POTENCIAIS - UMA VISÃO GERAL, no qual são discutidas as constituições técnicas dos biosensores, desde a apresentação dos modelos iniciais às tendências de estudos científicos atuais. É importante destacar que o assunto abordado relaciona diferentes áreas do conhecimento, tornando-se assim um objeto de estudo interdisciplinar. Já podemos nos deparar com esse fato na definição do dispositivo, pois a palavra "sensor" significa um equipamento capaz de gerar sinais digitais ou analógicos a partir da interação com um objeto/meio externo (mediante a sua especificidade), enquanto a palavra "bio" refere-se à vida de um ser humano ou não. Logo, podemos inferir que a partir de um circuito eletrônico, o biosensor é o dispositivo que gera sinais elétricos a partir da interação com algum componente relacionado à vida. Os autores do estudo explicam que o biosensor possui uma infinidade de aplicações, sendo uma ferramenta da biomedicina no combate a doenças, vírus e bactérias. Mais especificamente, podemos identificar os seguintes campos de atuação: 
1. Processo de qualidade de alimentos:
1. a. Qualidade de carne e peixes. 
2. Diagnóstico clínico: 
1. Descoberta de drogas; 
1. b. Tratamento de câncer; 
1. c. Monitoramento periódico de glicose no sague; 
1. d. Detecção precoce de doenças; 
1. e. Teste de gravidez. 
3. Monitoramento ambiental: 
1. a. Toxicação do ecossistema aquático por pesticidas; 
1. b. Detecção de metais pesados; 
1. c. Tratamento de água. 
4. Demanda bioquímica de oxigênio e toxicidade do ambiente; 
5. Detecção de agentes de guerra biológica: 
1. a. Vírus;
1. b. Bactérias; 
1. c. Toxinas. 
6. Engenharia genética / proteína; 
7. Medicina esportiva: 
1. a. Controle de doping. 
8. Sensores óptico
Como podemos perceber, existe uma infinidade de aplicações para os dispositivos de biosensores, porém o fator descrito e repetido várias vezes durante o artigo é a questão de custo para fabricação dos mesmos. Isso se deve ao fato de que os materiais utilizados são nanomateriais, que variam de nanopartículas de ouro, prata, silício e cobre, materiais à base de carbono, como grafite, grafema e nanotubos de carbono, fibra óptica, polímeros, sílica, entre outros, que são muito específicos e de fabricação complexa e cara. Há também a dificuldade da toxicidade desses materiais, pois muitos se tornam tóxicos ao oxidarem em certos ambientes, o que pode danificá-los, por essa razão a escolha do material que terá contato com tecidos humanos deve possuir alto nível de biocompatibilidade. Ou seja, a biocompatibilidade pode ser definida como a habilidade de um material em ser compatível com tecidos vivos, em especial, o corpo humano. Materiais biocompatíveis são desenvolvidos especificamente em função da aplicação a que se destinam e têm de obedecer a um amplo espectro de parâmetros de qualidade e segurança. Mas há alternativas e potenciais esperanças para o futuro utilizando biossensores com base em silício, que é um material abundante e em geral muito biocompatível. Outra dificuldade é a respeito da especificidade dos biossensores. Um biossensor pode ser muito bom para detectar certa enzima, mas nem sempre bom para detectar outra, pode ter diferentes graus de eficiência para diferentes enzimas, o que nos limita a usar vários biossensores diferentes a fim de obter um resultado satisfatório. Isto acontece em vários campos, como monitoração ambiental, medicina, alimentos e outros. Um outro desafio é criar biossensores regenerativos e robustos para uso a longo prazo. Para isso, a comunidade de biomedicina carece de estudos voltados para o desenvolvimento de biosensores além da gama de aplicações que foi descrita acima. Sendo necessário aprimorar o conhecimento de aplicações, a integração de análises científicas disponibilizada por eles pode ser ampliada. Podemos exemplificar essa necessidade no setor médico hospitalar, no qual seja possível a diminuição de exames "tradicionais", como por coleta de sangue, para exames "inteligentes", dos quais não seriam necessários extrair grandes quantidades de sangue para uma análise médica, ou até mesmo não ser necessário realizar a coleta. O aprofundamento científico para desenvolvimento de novas tecnologias de biosensores tende a impulsionar tanto revoluções tecnológicas, quanto avanço econômico para a nação que enxergar, nesses estudos, um caminho de investimentos com múltiplos retornos garantidos. Isso deve-se ao fato de necessitar de tecnologia de ponta, profissionais com alto nível técnico de conhecimento, e infraestrutura industrial com recursos disponíveis para produção desses equipamentos. Devemos considerar os benefícios que os biosensores podem proporcionar, não somente para melhorar a qualidade de vida humana, quanto do meio ambiente em geral, de modo que seja um ganho de mão dupla.
UTILIZAÇÃO DE SEMICONDUTORES 
Analisando a parte técnica do assunto, podemos destacar a utilização de semicondutores como componentes essenciais de biosensores, uma vez que a principal vantagem é a condutividade elétrica. A condutividade de semicondutores apresenta duaspossibilidades de comportamento: “simular” um isolante ou um condutor. Essa variação é influenciada diretamente pela temperatura, sendo que se for baixa, a banda de valência estará completa e os elétrons presentes nela não terão energia suficiente para entrarem em movimento e produzirem corrente elétrica, ocorrendo um modelo “isolante”. No entanto, quando um semicondutor é submetido a temperatura ambiente, os elétrons da banda de valência possuem energia suficiente para provocar movimento pela banda de conduções, e assim comporta-se claramente como um condutor. Porém, é importante destacar que a justificativa para que o silício seja utilizado como base em semicondutores para biosensores, é devido ao fato dele ser mais estável com relação á variação de temperatura do que o Germânio, do qual é muito sensível na variação da temperatura, uma vez que a temperatura do corpo humano poderia interferir em medições dos biosensores e comprometer a análise. Outro fator importante, é que o germânio é encontrado mais dificilmente que o silício.
APLICAÇÕES 
Geração e detecção de sinais enquanto o diodo de silício é utilizado em biosensores, o germânio é utilizado em casos específicos, como o exemplo a seguir:
O circuito acima compõe um sistema de transmissão de FM utilizando um C.I. da Motorola de 8 pinos. A razão para utilização do Germânio como elemento do diodo (MPS 6601), é justamente a sensibilidade porque sua tensão de condução é 0.2V, sendo muito menor que a do silício. Por causa disso, recomenda-se utilizá-lo em sistemas de baixas frequências, como o que foi apresentado acima.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Boylestad, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos / Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky; tradução Sônia Midori Yamamoto; revisão técnica Alceu Ferreira Alves. – 11. ed. – São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.C. BRAGA, Newton. Diodo de Germânio (IP261): Detalhes Técnicos. In: Diodo de Germânio (IP261): Detalhes Técnicos. [S. l.], 1 nov. 2019. Disponível em: https://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/47-diodos/2721-ip261. Acesso em: 1 nov. 2019. UNESP. Diodos - Geração e Detecção de FM e PM: UNESP. São Paulo: [s. n.], 1 nov. 2019. Disponível em: https://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/optoeletronica/capitulo_5_-_secao_5.3.pdf. Acesso em: 1 nov. 2019
Escola de Engenharia – FMU FIAM FAAM – Faculdades Metropolitanas Unidas
Profº Victoria Alejandra

Mais conteúdos dessa disciplina