Пьезокварцевые иммуно- и ПМО-сенсоры для определения ряда антибиотиков и природных токсинов

• Автор: Карасева, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Обзор литературы
1.1. Пьезокварцевые сенсоры для определения низко- и высокомолекулярных соединений
1.2. Полимеры с молекулярными отпечатками для применения в
пьезокварцевых сенсорах
Глава II. Экспериментальная часть
II. 1. Характеристика объектов исследования, химических
реагентов, иммунореагентов и аналитического оборудования
И.2. Иммобилизация биомолекул на поверхности золотого
электрода пьезокварцевого иммуносенсора
П.З. Электросинтез пленок полимеров с молекулярными
отпечатками
П.4. Синтез наночастиц полимеров с молекулярными отпечатками
методом преципитации
П.5. Кинетические исследования иммунохимических реакций
антиген-антитело
И.6. Определение коэффициентов перекрестного реагирования
антител и ПМО
П.7. Пробоподготовка образцов пищевой продукции
Глава III. Разработка пьезокварцевых иммуносенсоров для определения высоко - и низкомолекулярных
соединений
III. 1 .Формирование рецепторного покрытия иммуносенсора
III. 1.1. Генерирование подложки методом электрополимеризации.
III. 1.2. Иммобилизация биомолекул на поверхности электрода
сенсора
Ш.2. Характеристика применяемых иммунореагентов

Ш.З. Выбор регенерирующего раствора
Ш.4. Метрологические характеристики разработанных
пьезокварцевых иммуносенсоров
Глава IV. Сенсоры на основе полимеров с молекулярными
отпечатками
IV. 1. Формирование покрытия на основе полимеров с
молекулярными отпечатками методом электрополимеризации
IV.2. Применение ПМО цефотаксима и пенициллина в в
пьезокварцевых сенсорах
IV.3. Синтез наносфер с поверхностными отпечатками методом
преципитации
1У.3.1. Применение частиц полимеров с молекулярными
отпечатками в пьезокварцевых сенсорах
Глава V. Применение пьезокварцевых иммуно- и ПМО-сенсоров для определения антибиотиков и природных
токсинов в пищевой продукции
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность работы.
Необходимость определения следовых концентраций биологически активных веществ в пищевой продукции и биологических пробах стимулировала развитие экспрессных, высокочувствительных и селективных методов анализа, основанных на применении сенсоров различной природы.
Пьезокварцевые гравиметрические сенсоры положительно
зарекомендовали себя при анализе газов и жидкостей. Чувствительность определения аналитов связана со свойствами пьезокварцевого преобразователя, в то время как рецепторный слой на поверхности его электродов влияет на чувствительность и селективность детектирования. Наиболее часто при анализе жидких сред в качестве распознающих молекул используются иммунореагенты, позволяющие существенно упростить и сократить процесс пробоподготовки при анализе сложных
многокомпонентных проб. Способ создания рецепторного слоя на поверхности электрода сенсора зависит от свойств иммобилизуемых
биомолекул и может существенно повысить чувствительность определения индивидуальных соединений. Как правило, для формирования распознающего слоя используется ковалентное закрепление иммунореагентов на предварительно сформированную подложку,
обеспечивающую прочную связь с поверхностью металлического электрода и влияющую на продолжительность его службы. Наиболее часто применяются подложки на основе самоорганизованных монослоев тиолов и силоксанов. Способы иммобилизации биомолекул на электрополимеризованные тонкопленочные покрытия в пьезокварцевых сенсорах используются значительно реже, несмотря на возможность изменять их характеристики непосредственно в процессе генерирования.
Кроме иммунореагентов для создания рецепторного слоя пьезокварцевых сенсоров применяются полимеры с молекулярными отпечатками (ПМО), которые, как правило, получают методом блочной
“Solver P47-PRO (ЗАО «Нанотехнология-МДТ», Зеленоград, Россия) в полуконтактном режиме на воздухе со скоростью сканирования 1,34 Гц, с использованием кантилеверов NSGO 1/20 из кремния с номинальной жесткостью 5 Н/м, резонансной частотой сканирования в диапазоне 120-180 кГц и радиусом закругления 10 нм.
Синтез гаптен-белкового конъюгата
Синтез белковых конъюгатов пенициллина G и ампициллина, применяемых в качестве рецепторных молекул в конкурентном формате анализа, осуществляли по следующей методике: 34 мг пенициллина G (ампициллина) и 68 мг BSA растворяли в 10 мл смеси этанола с PBS (1:1). Добавляли 40 мл 25 % раствора GA и перемешивали при комнатной температуре в течение 3 час [188].
NH2+0=CH(CH2)3CH=0+NH2 ~N=CH(CH2)3CH=N
Рис.4. Схема формирования гаптен-белкового конъюгата при помощи GA
Образование конъюгата происходит за счет аминогрупп гаптена и BSA (рис. 4). Очистку конъюгата проводили путем диализа с использованием диализного мешка (1230-45 ТЗ, размер пор 12-14 кДа, «Orange Scientific», Бельгия) в растворе PBS в течение 14 час. Очищенный конъюгат применяли для формирования биочувствительного покрытия пьезокварцевого сенсора.
Измерение аналитического сигнала сенсора
В качестве пьезокварцевого сенсора применяли резонатор АТ - среза с собственной частотой колебаний 10 МГц с электродами, полученными