¿Qué son los biosensores amperométricos?

El mercado global de biosensores está altamente consolidado con cinco jugadores que representan el 75.2% del mercado a partir de 2013. Las cinco compañías son F. Hoffmann-La Roche Ltd., Abbott Point of Care, Inc., LifeScan, Inc., Siemens Healthcare , y Medtronic, Inc. La mayoría de estos jugadores constantemente innovan y desarrollan programas y software tecnológicamente avanzados y / o mejorados para mantener su posición en el mercado global.

Estos actores del mercado también colaboran con compañías farmacéuticas, de ciencias de la vida y de dispositivos médicos, y varias otras organizaciones a través de acuerdos a largo plazo para proporcionar dispositivos innovadores basados ​​en biosensores para ayudarlos a alcanzar su potencial de mercado y experimentar un crecimiento meteórico. Por ejemplo, recientemente, los Laboratorios Abbott anunciaron una colaboración con el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) para aumentar sus ventas de diagnóstico médico. Se estima que el mercado mundial de biosensores se expandirá a una tasa compuesta anual de 8.1% durante el período de pronóstico de 2014 a 2020, alcanzando una valoración de US $ 21.6 mil millones para 2020.

Geográficamente, América del Norte domina el mercado de biosensores y se prevé que experimente una tasa de crecimiento anual saludable del 7,2% durante el período de pronóstico de 2014 a 2020. Sin embargo, se estima que Asia Pacífico tendrá una mayor tasa de crecimiento debido a factores como un número creciente de productos farmacéuticos. y empresas de biotecnología que realizan actividades de I + D en la región, la presencia de una vasta base de población y el aumento del apoyo del gobierno.

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Los biosensores amperométricos funcionan mediante la producción de una corriente cuando se aplica un potencial entre dos electrodos. Generalmente tienen tiempos de respuesta, rangos dinámicos y sensibilidades similares a los biosensores potenciométricos.
El principal problema con estos biosensores es su dependencia de la concentración de oxígeno disuelto. Esto puede superarse mediante el uso de ‘mediadores’ que transfieren los electrones directamente al electrodo sin pasar por la reducción del sustrato de oxígeno. Para ser generalmente aplicables, estos mediadores deben poseer una serie de propiedades útiles.

  1. Deben reaccionar rápidamente con la forma reducida de la enzima.
  2. Deben ser suficientemente solubles, tanto en forma oxidada como reducida, para poder difundirse rápidamente entre el sitio activo de la enzima y la superficie del electrodo. Sin embargo, esta solubilidad no debería ser tan grande como para causar una pérdida significativa del mediador desde el microambiente del biosensor hasta la mayor parte de la solución. Sin embargo soluble, el mediador generalmente no debe ser tóxico.
  3. El potencial excesivo para la regeneración del mediador oxidado, en el electrodo, debe ser bajo e independiente del pH.
  4. La forma reducida del mediador no debe reaccionar fácilmente con el oxígeno.