Biosenzorii electrochimici sunt dispozitive care detectează molecule biologice prin transformarea informațiilor chimice într-un semnal electric. Un aspect cheie al funcției lor este înțelegerea și calcularea potențialului electrochimic, care influențează acuratețea și sensibilitatea senzorilor.

Bazele potenţialului electrochimic

Potenţialul electrochimic este energia necesară pentru a muta un ion sau un electron într-o celulă electrochimică. Acesta combină potenţialul chimic şi potenţialul electric, reflectând forţa de acţionare a reacţiilor electrochimice.

Măsurarea potențialului electrochimic în biosenzori

În biosenzori, potenţialul este măsurat de obicei folosind electrozi care detectează schimbările cauzate de moleculele ţintă. Electrodul de referinţă oferă un potenţial stabil, în timp ce electrodul de lucru răspunde la interacţiunile analizatoare.

Calcularea potenţialului electrochimic

Ecuația Nernst este utilizată în mod obișnuit pentru a calcula potențialul electrochimic:

E = E[0 - (RT/nF) * ln [[Red]/[Ox]]]]

unde:

  • E este potențialul electrod
  • E0 este potențialul standard al electrodului
  • R este constanta gazului
  • T este temperatura în Kelvin
  • n este numărul de electroni transferați
  • F este constanta Faraday
  • [Red] și [Ox] sunt concentrațiile de forme reduse și oxidate

Prin introducerea valorilor cunoscute, diferența de potențial poate fi calculată, contribuind la calibrarea și analiza senzorilor.