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

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ РЕАКТИВАЦІЇ БУТИРИЛХОЛІНЕСТЕРАЗНОГО БІОСЕНСОРА ПРИ ІНГІБІТОРНОМУ АНАЛІЗІ ПЕСТИЦИДІВ

Т. П. Величко, О. О. Солдаткін, О. С. Павлюченко, О. Л. Кукла, О. П. Солдаткін, С. В. Дзядевич

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.

Ключові слова


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

Повний текст:

PDF

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).




Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)