پیشرفت‌های امروزی در تکنولوژی شناسایی مواد ما را قادر می‌سازد که مواد بیولوژیکی را شناسایی کرده و برهم‌کنش‌های آن‌ها را بررسی کنیم. یک حسگر، سطحی است که محل تشکیل جفت ردیاب- هدف  است. تشکیل شدن این کمپلکس سیگنالی را تولید می‌کند که با تقویت کردن آن توسط ابزار الکترونیگی، قابل بررسی و شناسایی می‌شود.

در مورد حسگر DNA ابتدا نگاهی به ساختار مولکول آن می‌اندازیم.

همان‌طور که در شکل دیده می‌شود در رشته‌های DNA مولکول‌های قندی وجود دارد. این مولکول‌ها با تشکیل پیوندهای دوگانه و سه‌گانه امکان تشکیل مولکول دو ‌شته‌ای DNA را برقرار می‌کند. یکی از روش‌های شناسایی این قندها اکسایش آن‌ها است که ایجاد پیام الکتریکی کرده و نوع قند قابل شناسایی است. روش دیگری که برای شناسایی توالی این مولکول به کار برده می‌شود سنتز تک رشته‌های مولکول و قرار دادن آن در سطح کاوشگر است. این تک رشته‌ها زمانی‌که در مجاورت رشته‌ی مکمل خود قرار می‌گیرد تشکیل پیونده می‌دهند و تشکیل پیون خود ایجاد سیگنال الکتریکی کرده و قابل شناسایی است. شکل زیر به‌طور ساده یک حسگر زیستی مولکول DNA را نمایش می‌دهد. رشته‌ی DNA هدف بر روی کاوشگر به دام افتاده و هیبرید تشکیل می‌دهد.

 

امروزه این حسگرها در بعد نانو ساخته می‌شود که قادر به شناسایی تنها یک رشته در نمونه است. در این مورد تک رشته‌های مولکول بر روی اتم‌های فلزی قرار داده شده و در مرحله بعد اتم‌های فلزی اکسید می‌شود که هم مقدار و هم نوع رشته‌ها در آن قابل شناسایی است. شکل زیر این مورد را نمایش می‌دهد.