DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2008.2.114444

КОНДУКТОМЕТРИЧНИЙ БІОСЕНСОР НА ОСНОВІ ТРИФЕРМЕНТНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ІОНІВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

O. O. Soldatkin, V. M. Peshkova, S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, A. V. Elskaya

Анотація


В роботі представлено дані щодо розробки високочутливого селективного кондуктометричного біосенсора для визначення іонів важких металів у водних розчинах. Як кон- дуктометричний перетворювач використовувалася диференційна пара планарних золотих гребінчастих електродів, нанесених на ситалову підкладку. Роль біоселективного елементу відігравала триферментна система (інвертаза, мутаротаза, глюкозооксидаза), іммобілізована на поверхню перетворювача, яка є чутливішою і селективнішою у порівнянні з іншими ферментними системами за рахунок сумарного ефекту інгібування трьох ферментів. Співвідношення ферментів в мембрані підбирали експериментально, маючи на меті досягнення найбільшої чутливості біосенсора як до субстрату (сахарози), так і до важких металів. В роботі встановлено оптимальний час інкубації біосенсора в розчині токсинів для отримання необхідної чутливості, який становив 30 хвилин. Отримано калібрувальні криві для визначення різних іонів важких металів кондуктометричним біосенсором та перевірено його селективність щодо інших груп токсинів. Розроблений біосенсор характеризується більшою чутливістю та селективністю до іонів Hg2+ та Ag+ у порівнянні з відомими на даний момент біосенсорами для аналізу важких металів і може бути рекомендований при експрес-аналізі реальних зразків в екологічному моніторингу.


Ключові слова


кондуктометричний біосенсор; інгібіторний аналіз; інвертаза; мутаротаза; глюкозооксидаза, важкі метали

Повний текст:

PDF

Посилання


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

Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах // М. Мир. — 1987. — 286 с.

Алексеева А.С. Влияние применения нетрадиционных органических удобрений на накопление тяжелых металлов и биологическую активность дерново-подзолистых супесчаных почв: Дис. кан. биол. наук, 06.01.04. — М., 2002. — 14с.

Никаноров А.М., Жулидов А.В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах // СПб. Гидрометеоиздат. — 1991. — 312 с.

Dzantiev B.B., Yazynina E.V., Zherdev A.V., Plekhanova Yu.V., Reshetilov A.N., Chang S.C., McNeil C.J. Determination of the herbicide chlorsulfuron by amperometric sensor based on separation-free bienzyme immunoassay // Sensors and Actuators — 2004. — 98. — P. 254–261.

Sherma J., Zweig G. Pesticides // Anal. Chem. — 1983. — V. 55. — P. 5.

Zhylyak G.A., Dzyadevich S.V., Korpan Y.I., Soldatkin A.P., El’skaya A.V., Application of urease conductometric biosensors for heavy-metal ion determination // Sensors and Actuators B — 1995. — 24–25 — P. 145–148.

Grabchev I., Guittonneau S. Sensors for detecting metal ions and protons based on new green fluorescent poly(amidoamine) dendrimers peripherally modified with 1,8-naphthalimides // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry — 2006. — 179. — P. 28–34.

Bertocchi P., Ciranni E., Compagnone D., Magearu V., Palleschi G., Pirvutoiu S., Valvo L., Flow injection analysis of mercury(II) in pharmaceuticals based on enzyme inhibition and biosensor detection // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis— 1999. — 20. — P.263–269.

Mohammadi H., Amine A., Cosnier S., Mousty C., Mercury–enzyme inhibition assays with an amperometric sucrose biosensor based on a trienzymatic-clay matrix // Analytica Chimica Acta — 2005. — 543. — P.143–149.

Дзядевич С.В. Кондуктометричні ферментні біосенсори: теорія, технологія, застосування // Біополімери і клітина. — 2005. — Т.21. — №2 — С. 91-106.

Дзядевич С.В., Солдаткін О.П. Наукові та технологічні засади створення мініатюрних електрохімічних біосенсорів. — К.: Наук. Думка, — 2006. — С. 67-80.

Дзядевич С.В., Солдаткін О.П., Архипова В.М., Шульга О.А., Єльська Г.В. Кондуктометричний ферментний глюкосенсор. Пошук шляхів поліпшення аналітичних характеристик // Укр. біохім.журнал. — 1995. — 67, № 6. — С.53-59.




Copyright (c) 2008 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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