毒素の検出のためのバイオセンサーの新しいバイオリコンション分子

生物学的および合成認識要素は、現代の生体受容体アッセイの大部分の中心にあります。従来、酵素と抗体は、毒素分子の検出に一般的な選択肢として、バイオセンサー設計に統合されてきました。しかし、1970年代以来、代替生物学的および合成バインダーは、実験室およびフィールドベースの用途向けの検出システムにおける従来の生体認知要素の有望な代替品として登場しています。最近の研究では、自然酵素に関連する欠点を回避するために、組換え酵素方法論とナノザイムの使用に大きな関心を持っています。抗体産生の分野では、in vivo合成材料と「ディスプレイ」システムの開発を伴うin vitroアプローチの変更に基づいた技術が近年導入されています。その後、分子的にインプリントされたポリマーとペプチド核酸（PNA）が、サンプル調製および検出システムの領域に用途を備えた魅力的な受容体として開発されました。この記事では、さまざまな毒素分子の検出に使用されている従来の生体分子のすべての代替案について説明します。修飾酵素、ナノ酸素、ナノボディ、アプタマー、ペプチド、タンパク質足場、およびドナザイムの最近の発展をレビューします。ナノ構造と新しいインターフェース材料の出現により、これらの認識要素は将来のバイオセンサー開発の主要なプレーヤーになります。

Biological and synthetic recognition elements are at the heart of the majority of modern bioreceptor assays. Traditionally, enzymes and antibodies have been integrated in the biosensor designs as a popular choice for the detection of toxin molecules. But since 1970s, alternative biological and synthetic binders have been emerged as a promising alternative to conventional biorecognition elements in detection systems for laboratory and field-based applications. Recent research has witnessed immense interest in the use of recombinant enzymatic methodologies and nanozymes to circumvent the drawbacks associated with natural enzymes. In the area of antibody production, technologies based on the modification of in vivo synthesized materials and in vitro approaches with development of "display "systems have been introduced in the recent years. Subsequently, molecularly-imprinted polymers and Peptide nucleic acid (PNAs) were developed as an attractive receptor with applications in the area of sample preparation and detection systems. In this article, we discuss all alternatives to conventional biomolecules employed in the detection of various toxin molecules We review recent developments in modified enzymes, nanozymes, nanobodies, aptamers, peptides, protein scaffolds and DNazymes. With the advent of nanostructures and new interface materials, these recognition elements will be major players in future biosensor development.