ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ РЕАКТИВАЦІЇ БУТИРИЛХОЛІНЕСТЕРАЗНОГО БІОСЕНСОРА ПРИ ІНГІБІТОРНОМУ АНАЛІЗІ ПЕСТИЦИДІВ

Автор(и)

  • Т. П. Величко Інститут молекулярної біології і генетики НАН України; Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна
  • О. О. Солдаткін Інститут молекулярної біології і генетики НАН України; Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна
  • О. С. Павлюченко Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, Україна
  • О. Л. Кукла Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, Україна
  • О. П. Солдаткін Інститут молекулярної біології і генетики НАН України; Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна
  • С. В. Дзядевич Інститут молекулярної біології і генетики НАН України; Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.1.104906

Ключові слова:

кондуктометричний перетворювач, біосенсор, бутирилхолінестераза, пестициди, інгібіторний аналіз, реактивація ферменту

Анотація

В роботі представлено дані щодо розробки кондуктометричного біосенсора для визначення пестицидів та вивчення можливості реактивації даного біосенсора після інгібіторного аналізу. В складі біосенсора, як кондуктометричний перетворювач сигналу ви- користовувалась диференційна пара планарних золотих гребінчастих електродів, нанесених на ситалову підкладку. Роль біоселективнго елементу відіграла бутирилхолінестераза (БуХЕ), коіммобілізована з бичачим сироватковим альбуміном за рахунок поперечної зшивки глутаровим альдегідом на поверхні перетворювача. В роботі було отримано калібрувальні криві біосенсора на різні концентрації бутирилхоліну (БуХ). Підібрано оптимальну концентрацію субстрату для інгібіторного аналізу. Далі було перевірено чутливість біосенсора до фосфорорганічного пестициду - трихлорфону, побудовано калібрувальну криву. Доведено принципову можливість реактивації біоселективної мембрани розчином реактиватора піридин-2-альдоксимметилйодида (ПАМ-2) після незворотного інгібування ферменту. Досліджено та підібрано оптимальні умови реактивації біомембрани на основі БуХЕ, а саме проаналізована залежність рівня реактивації біосенсора від концентрації токсиканта, часу реактивації та концентрації реактиватора.

Посилання

Мельников Н.Н., Пестициды. Химия, технология и применение. – М.: Химия, 710с (1987).

Ноймайстер Л., Руководство к действию в области пестицидов. – ПАН Германия, 47с (2003).

Степановских А.С., Общая экология: Учебник для вузов - М.: ЮНИТИ, 510 с, (2001).

Yatsenko V., Determining the characteristics of water pollutants by neural sensors and pattern recognition methods // Journal of Chromatography A. — Vol. 722. — P. 233−243 (1996).

Mohammadi H., Amine A., Cosnier S. et al. Mercury-enzyme inhibition assays with an amperometric sucrose biosensor based on a trienzymatic-clay matrix // Anal. Chim. Acta. – V.543 – P. 143- 149 (2005).

Sherma J., Zweig G., Pesticides // Anal. Chem.- V. 55.- P. 57-70 (1983).

Солдаткін О.О., Пєшкова В.М., Дзядевич С.В. та ін., Кондуктометричний біосенсор на основі триферментної системи для селективного визначення іонів важких металів // Sensor Electronics and Microsystem Technologis. -№ 2. –С. 48-58 (2008).

Jaffrezic-Renault, N.; Dzyadevych, S.V. Conductometric Microbiosensors for Environmental Monitoring // Sensors, 8, 2569-2588 (2008).

Dzydevich S. V., Shuľga A. A., Soldatkin A. P. et al., Conductometric biosensors based on cholinesterases for sensitive detection of pesticides // Electroanalysis 6.9: 752-758 (1994).

Ashok Mulchandani, Wilfred Chen, Priti Mulchandani et al., Biosensors for direct determination of organophosphate pesticides // Biosensors & Bioelectronics 16 - 225–230 (2001).

Tran-Minh C, Pandey PC, Kumaran S., Studies on acetylcholine sensor and its analytical application based on the inhibition of cholinesterase // Biosensors and Bioelectronics.; 5(6):461–471 (1990).

Тran-Minh C, Immobilised enzyme probes for determining inhibitors // IonSelec. Electrode Rev. –Vol. 7, - P. 41-75 (1985).

Мельник В.Г., Дзядевич С.В., ИващукА.В., та ін., Экспериментальные исследования микроэлектронных датчиков для кондуктометрических биосенсорных систем // Sensor Electronics and Microsystem Technologies.- Т.2 (8)б № 3.- С. 81-90 (2011).

Степурська, К. В., Солдаткін, О. О., Пєшкова, В. М., Дзядевич, С. В., Солдаткін, О. П., Вивчення можливості реактивації біоселективного елементу на основі іммобілізованої ацетилхолінестерази при інгібіторному аналізі пестицидів. // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології. - 10, № 1. - С. 97-105 (2013). 1

Дзядевич С.В., Кондуктометричні ферментні біосенсори: теорія, технологія, застосування. // Біополімери і клітина. - Т.21, -С. 91-106 (2005).

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-01-01

Номер

Том 12 № 1 (2015)

Розділ

Біосенсори

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право переходить Видавцю.