Кинетические закономерности функционирования медиаторных биосенсоров на основе бактерий Gluconobacter oxydans

• Автор: Бабкина, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.04, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА 1. МЕДИАТОРНЫЕ БИОСЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ ЦЕЛЫХ КЛЕТОК

1.1. Механизмы генерации сигнала в микробных биосенсорах

1.2. Медиаторы, их свойства. Основные требования к медиаторам переноса электронов

1.2.1. Ферроцен и его производные

1.2.2. Индофенолы

1.2.3. Комлексные соединения металлов с переменной валентностью

1.2.4. Хиноны

1.3. Практическое применение медиаторных биосенсоров на основе целых клеток

1.4. Особенности строения и метаболизма бактерий Gluconobacter oxydans и перспективы их применения в микробных сенсорах
1.5. Мембранлокализованные глюкозо- и алкогольдегидрогеназы бактерий Gluconobacter oxydans и их применение в биосенсорах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Реактивы и материалы
2.2. Культивирование бактерий Gluconobacter oxydans
2.3. Оборудование
2.4. Формирование биосенсора
2.5. Регистрация вольтамперных зависимостей
2.6. Регистрация ответов биосенсоров
2.7. Методика измерений с кислородным электродом

ГЛАВА 3. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕДИАТОРНЫХ БИОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ
БАКТЕРИЙ GLUCONOBACTER OXYDANS
3.1. Оценка возможности использования некоторых соединений как медиаторов переноса электронов в биосенсорах на основе бактерий Gluconobacter oxydans
3.2. Определение лимитирующей стадии процессов, протекающих в медиаторных микробных биосенсорах
3.3. Сравнение эффективности медиаторов
3.4. Выбор рабочих параметров микробных биосенсоров
3.4.1. Зависимость ответов биосенсоров от концентрации медиатора
3.4.2. Зависимость ответов биосенсоров от pH среды
3.4.3. Зависимость ответов биосенсоров от концентрации солей буфера98
3.4.5. Зависимость ответов биосенсоров от массы клеток на электроде

3.4.6. Долговременная и операционная стабильность микробных медиаторных биосенсоров
3.5. Селективность микробных биосенсоров
3.6. Экпресс-определение БГЖ микробным медиаторным биосенсором
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДГ - алкогольдегидрогеназа
ВПК - биологическое потребление кислорода
БХ - и-бензохинон
ГДГ - глюкозодегидрогеназа
ГЦФ - гексацианоферрат (III) калия
ДББХ - 2,5-дибром-1,4-бензохинон
ДГ - дегидрогеназа
ДМФЦ- 1,1'-диметил ферро цен
ДХФИФ - 2,6-дихлорфенолиндофенол
МБХ - 2-метил-1,4-бензохинон
ФЦ - ферроцен
С. охус1ат - 01исопоЬас!ег охус1ат РОС) - пирролохинолинхинон

ГЛАВА 3. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕДИАТОРНЫХ БИОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ БАКТЕРИЙ GLUCONOBACTER OXYDANS
Проведенные исследования можно условно разделить на несколько этапов (рис.7):

Схема исследований
У /
Анализ
литературных
данных
/ У
>//£ / /'
У / /
Выбор медиаторов для Вольтамперометричес
детального изучения / кое исследование
систем «бактерии -
) медиатор»
Моделирование
процессов
биоэлектрокаталитичес | кого окисления на электродах
Выявление лимитирующей стадии
Лабораторная модель биосенсора

Эффективность
медиаторов
Селективность Выбор рабочих
- , —’ параметров s:F

Эксперсс-определение ВПК
Рисунок 7. Схема проводимых исследований.
На первом этапе была проведена проверка медиаторных свойств ре-докс-соединений с использованием измерительной системы, включающей модифицированный электроактивным соединением рабочий электрод с иммобилизованными на поверхности клетками микрооорганизмов, хлорид-