ПОКРАЩЕННЯ АНАЛІТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ БІОСЕНСОРІВ НА ОСНОВІ ФЕРМЕНТІВ КЛАСУ ОКСИДАЗ ЗА ДОПОМОГОЮ ДОДАВАННЯ У БІОСЕЛЕКТИВНУ МЕМБРАНУ ДОПОМІЖНОГО ФЕРМЕНТУ – КАТАЛАЗИ
DOI:
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2024.2.307066Ключові слова:
аналітичні методи, біферментний біосенсор, каталаза, кондуктометричний перетворювач, оксидоредуктази, аналітичні характеристики біосенсораАнотація
Запропоновано методику покращення аналітичних характеристик біосенсора на основі оксидаз, за якою в його біоселективну мембрану додається допоміжний фермент каталаза. В даному випадку каталаза використовується для збільшення насичення біомембрани киснем, і, відповідно, полегшення проходження реакції, що каталізується ферментами класу оксидаз. В роботі порівняно стандартний моноферментний кондуктометричний біосенсор на основі глюкозооксидази для визначення глюкози та новий – біферментний біосенсор на основі глюкозооксидази та каталази. Досліджено оптимальний метод коіммобілізації ферментів на поверхні кондуктометричного перетворювача, а також залежність роботи біосенсора від концентрації каталази в біоселективній мембрані. Перевірено стабільність процедури приготування біосенсора та відтворюваність його результатів. Порівняно аналітичні характеристики запропонованого біферментного біосенсора з моноферментним біосенсором.
Показано що додавання каталази до біоселективного елементу біосенсора в якості допоміжного ферменту суттєво покращує аналітичні характеристики біосенсора, в тому числі чутливість, відтворюваність результатів вимірювання і лінійний та динамічний діапазони роботи. Розроблений метод може бути в подальшому використаний для покращення параметрів інших біосенсорів на основі оксидаз.
Посилання
A. Haleem, M. Javaid, R. P. Singh, R. Suman, S. Rab, Sensors International, 2021, 2, 100121.
S. Gavrilaș, C. Ș. Ursachi, S. Perța-Crișan, F. D. Munteanu, Sensors (Basel) , 2022, 22(4), 1513.
R. Shams, J. Singh, S. Ashraf, M. Manzoor, A. Dar, Journal of Postharvest Technology, 2020, 08(1), pp. 53–74.
A. Woldu, International Journal of Scientific and Engineering Research, 2022, 13, pp. 12–29.
P. Mehrotra, Oral. Biol. Craniofac. Res., 2016, 6(2), pp. 153–159.
B. Bucur, C. Purcarea, S. Andreescu, A. Vasilescu, Sensors, 2021, 21(9), 3038.
J. Wu, H. Liu, W. Chen, B. Ma, H. Ju, Nat. Rev. Bioeng., 2023, 1, pp. 346–360.
P. Luppa, G. Proll, M. Imhoff, T. Koschinsky, in Point-of-care Testing Principles and Clinical Applications, Analytical Methods, Biosensor Technology (Eds: P. Luppa, R. Junker), Springer Berlin, Heidelberg 2018, pp. 37–46.
V. Melnyk, A. Vasylenko, L. Semenycheva, O. Slitskyi, O. Saiapina, S. Dzyadevych, Engineering Research Express, 2021, 3, 045008.
Y. Li, H. J. Schluesener, S. Xu, Gold Bull, 2010, 43, pp. 29–41.
J. Wang, Y. Ren, B., in Advances in Microfluidic Technologies for Energy and Environmental Applications, Application of Microfluidics in Biosensors (Ed: Y. Ren), IntechOpen, 2020, ch.4.
S. Vigneshvar, C. C. Sudhakumari, B. Senthilkumaran, H. Prakash, Sec. Bioprocess Engineering, 2016, 4, 20163.
O. O. Soldatkin, O. V. Soldatkina, I. I. Piliponski, L. S. Rieznichenko, T. G. Gruzina, S. M. Dybkova, S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, Appl Nanosci, 2022, 12, pp. 995–1003.
O. O. Soldatkin, E. Soy, A. Errachid, N. Jaffrezic-Renault, B. Akata, A. P. Soldatkin, S. V. Dzyadevych, Sensor Letters, 2011, 9(6), pp. 2320–2326.
Ramanavicius, S.; Ramanavicius, A., Nanomaterials, 2021, 11, p. 371.
Ramanaviciene, A.; German, N.; Kausaite-Minkstimiene, A.; Ramanavicius, A., Chemosensors, 2021, 9, p. 188.
Sakalauskiene, L.; Popov, A.; Kausaite-Minkstimiene, A.; Ramanavicius, A.; Ramanaviciene, A., Biosensors, 2022, 12, p. 320.
Sobolevskyi, M. S., Soldatkin, O. O., Lopatynskyi, A. M. et al. Application of modified gold nanoparticles to improve characteristics of DNA hybridization biosensor based on surface plasmon resonance spectrometry. Appl Nanosci, 13, 7521–7529 (2023). https://doi.org/10.1007/s13204-023-02930-2
O. Soldatkin, V. Arkhypova, І. Kucherenko, D. Kucherenko, S. Dzyadevych, Sensor Electronics and Microsystem Technologies, 2021, 18, pp. 11–26.
O. Soldatkina, I. Kucherenko, O. Soldatkin, V. Pyeshkova, O. Dudchenko, B. Akata Kurç, S. Dzyadevych, Applied Nanoscience, 2018, 9, pp. 737–747.
I. S. Kucherenko, O. O. Soldatkin, S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, Analytica Chimica Acta, 2020, 1111, pp. 114–131.
U. Wollenberger, F. Schubert, D. Pfeiffer, F. W. Scheller, Trends in Biotechnology, 1993, 11, pp. 255–262.
K. Berketa, O. Saiapina, L. Fayura, A. Sibirny, S. Dzyadevych, O. Soldatkin, Sensors and Actuators B: Chemical, 2022, 367, 132023.
V. G. Melnyk, A. D. Vasilenko, A. V. Slitskiy, S. V. Dzyadevych, Sensor Electronics and Microsystem Technologies, 2015, 12, pp. 51–59.
O. Soldatkin, O. Soldatkina, I. Piliponskiy, L. Rieznichenko, T. Gruzina, S. Dybkova, S. Dzyadevych, A. Soldatkin, Applied Nanoscience, 2021, 12.
S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, V. M. Arkhypova, O. A. Shul’ga, G. V. El’skaya, Ukr. Biochem. J., 1995, 67, pp. 53–59.
A. P. Soldatkin, A. V. El’skaya, A. A. Shul’ga, A. S. Jdanova, S. V. Dzyadevich, N. Jaffrezic-Renault, C. Martelet, P. Clechet, Analytica Chimica Acta, 1994, 288(3), pp. 197–203.
O. Y. Dudchenko, V. M. Pyeshkova, O. O. Soldatkin, B. Akata Kurç, B. O. Kasap, A. P. Soldatkin, S. V. Dzyadevych, Nanoscale Res Lett, 2016, 11, 59.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право переходить Видавцю.
