Biominerale und bioinspirierte Materialien in der Biosensorik: Neueste Fortschritte und Anwendungen

Inspiriert von der bemerkenswerten Fähigkeit der Natur, komplexe Minerale zu bilden, haben Forscher transformative Strategien entwickelt, um Biosensoren der nächsten Generation mit außergewöhnlicher Empfindlichkeit, Selektivität und Biokompatibilität zu schaffen. Durch die Nachahmung, wie Organismen das Wachstum von Mineralien steuern, haben biomimetische und bioinspirierte Materialien einen signifikanten Einfluss auf das Design von Biosensoren. Entwickelte bioinspirierte Materialien bieten distinct Vorteile gegenüber ihren natürlichen Gegenstücken, einschließlich überlegenem Einstellungsvermögen, präziser Steuerung und der Fähigkeit, spezifische Funktionen für verbesserte Sensorfähigkeiten zu integrieren. Diese bemerkenswerte Vielseitigkeit ermöglicht den Bau verschiedener Biosensorplattformen, einschließlich optischer Sensoren, elektrochemischer Sensoren, magnetischer Biosensoren und Plattformen zur Nukleinsäuredetektion für vielfältige Anwendungen. Darüber hinaus ermöglichen bioinspirierte Materialien die Entwicklung von smartphone-unterstützten Biosensorplattformen, die benutzerfreundliche und tragbare diagnostische Werkzeuge für Anwendungen vor Ort bieten. Diese Übersicht untersucht umfassend die Nutzung natürlich vorkommender und entwickelter Biominerale und Materialien für verschiedene Biosensing-Anwendungen. Wir heben die Herstellungs- und Designstrategien hervor, die ihre Funktionalitäten an spezifische Bedürfnisse der Biosensorik anpassen. Diese eingehende Untersuchung unterstreicht das transformative Potenzial von Biomineralen und Materialien zur Revolutionierung der Biosensorik und ebnet den Weg für Fortschritte im Gesundheitswesen, in der Umweltüberwachung und in anderen wichtigen Bereichen.