En diabetiker sticker sig i fingret, applicerar en droppe blod på en sticka och för in den i en mätare. Sekunder senare visar mätaren ett glukosvärde. Det är en biosensor. Den kombinerar ett biologiskt igenkänningselement med en fysisk givare för att detektera en målmolekyl. Igenkänningselementet kan vara ett enzym, en antikropp eller en DNA-sträng. Givaren omvandlar den biologiska interaktionen till en mätbar signal.

Biosensorer finns i många former. Elektrokemiska sensorer, som glukosmätare, mäter ström- eller spänningsförändringar. Optiska sensorer mäter fluorescens- eller färgförändringar. Piezoelektriska sensorer mäter massförändringar. Var och en har fördelar i känslighet, hastighet och kostnad. Glukosmätaren är den kommersiellt mest framgångsrika biosensorn och används av hundratals miljoner människor.

Användningsområdena sträcker sig långt bortom diabetes. Biosensorer upptäcker patogener i mat och vatten. De övervakar miljöföroreningar. De screenar för läkemedel och biomarkörer i blod. Bärbara biosensorer spårar hjärtfrekvens, syremättnad och svettkemi. Implanterbara biosensorer övervakar glukos kontinuerligt och frisätter insulin automatiskt.

Utmaningen är stabilitet. Biologiska molekyler bryts ner med tiden, särskilt utanför ett kontrollerat laboratorium. En biosensor måste fungera tillförlitligt i den verkliga världen, vid rumstemperatur, i en droppe blod, av en otränad användare. Det är svår ingenjörskonst. När den fungerar förändrar den liv.