Een diabetespatiënt prikt in zijn vinger, brengt een druppel bloed aan op een teststrip en plaatst deze in een meter. Enkele seconden later geeft de meter een glucosewaarde weer. Dat is een biosensor. Deze combineert een biologisch herkenningselement met een fysieke transducer om een ​​doelmolecuul te detecteren. Het herkenningselement kan een enzym, een antilichaam of een DNA-streng zijn. De transducer zet de biologische interactie om in een meetbaar signaal.

Biosensoren bestaan ​​in vele vormen. Elektrochemische sensoren, zoals glucosemeters, meten veranderingen in stroom of spanning. Optische sensoren meten fluorescentie of kleurveranderingen. Piëzo-elektrische sensoren meten veranderingen in massa. Elk type heeft voordelen op het gebied van gevoeligheid, snelheid en kosten. De glucosemeter is de meest commercieel succesvolle biosensor en wordt door honderden miljoenen mensen gebruikt.

De toepassingen reiken veel verder dan diabetes. Biosensoren detecteren ziekteverwekkers in voedsel en water. Ze monitoren milieuverontreiniging. Ze screenen op medicijnen en biomarkers in bloed. Draagbare biosensoren meten hartslag, zuurstofsaturatie en zweetsamenstelling. Implanteerbare biosensoren monitoren continu de glucosewaarden en geven automatisch insuline af.

De uitdaging zit hem in de stabiliteit. Biologische moleculen degraderen na verloop van tijd, vooral buiten een gecontroleerd laboratorium. Een biosensor moet betrouwbaar werken in de praktijk, bij kamertemperatuur, in een druppel bloed, door een ongetrainde gebruiker. Dat is een complexe technische opgave. Als het werkt, verandert het levens.