Каталитические основы повышения чувствительности и селективности амперометрического глюкозного биосенсора

• Автор: Уласова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с.

содержанием этанола

6.2. Аналитические характеристики глюкозного биосенсора на основе Берлинской лазури при анализе модельных систем.
6.3. Применение глюкозного биосенсора на основе Берлинской лазури к анализу реальных объектов
ВЫВОДЫ
ВВЕДЕНИЕ


Проницаемость пленок Берлинской лазури с электрополимеризованным покрытием отношение величин катодных пиков последнего и первого циклов электрополимеризации. Глава 1. Известно, что более всех коммерчески значимых биосенсоров и аналитических наборов на основе ферментов основаны на действии оксидаз. При этом кислород восстанавливается до пероксида водорода. В основе действия оксидазосодержащих биосенсоров лежит принцип детекции либо субстрата ферментативной реакции кислорода, либо продукта пероксида водорода. Существуют также биосенсоры, в которых субстрат ферментативной реакции кислород, заменяется на низкомолекулярный переносчик электронов медиатор. Наиболее известным примером оксидаз является глюкозооксидаза ГОД. С использованием данного фермента и был создан первый биосенсор, действие которого было основано на детекции кислорода. Ток восстановления кислорода на платиновом электроде при 0. В х. ОН
Йоркской Академии Наук учеными Кларком и Лайонсом 1. Принцип детекции кислорода лежит в основе действия глюкозного биосенсора на основе стеклоуглеродного электрода, модифицированного тетраметилпорфирином кобальта 2. Иммобилизацию ГОД осуществляли путем сорбции фермента на поверхности модифицированного электрода, покрытого мембраной Нафион. Рабочий потенциал электрода составлял 0. В х. Предел обнаружения биосенсора равен 4М. Измерение концентрации глюкозы по количеству поглощенного в ходе реакции кислорода оказалось неудобным для функционирования биосенсора по следующим причинам. Вопервых, в равновесии с воздухом концентрация кислорода в водных растворах высока 0. М, что затрудняет анализ низких концентраций анализируемых веществ. Вовторых, в реальных объектах равновесная концентрация кислорода может изменяться. И втретьих, образующийся в ходе ферментативной реакции пероксид водорода способен восстанавливаться электрохимически в тех же условиях, что приводит к ошибкам в анализе. Наряду с определением кислорода, при функционировании биосенсоров часто используется метод детекции образующегося в ходе ферментативной реакции пероксида водорода, основанный на окислении или восстановлении Н2. Е б ОгЕ Р Н2 1. Н2 ОН либо н2 1. На окислении пероксида водорода построено действие глюкозных биосенсоров на основе Берлинской лазури, описанных в работах 3 4. Рабочие потенциалы, при которых исследователи наблюдали окисление пероксида водорода на Берлинской лазури, были равны 0 мВ 3 и 0 мВ х. Пределы обнаружения обоих биосенсоров имели значения около 0. Нафиона 5. Детекция пероксида водорода осуществлялась при потенциале 0. В х. Предел обнаружения биосенсора составлял 0 5 М. М аскорбата имел ту же величину, что и отклик на глюкозу такой же концентрации. В работе 6 описан глюкозный биосенсор, приготовленный с использованием иммобилизации ГОД в электрохимически синтезированный полихлорфенол на поверхности платинового электрода. Рабочий потенциал, при котором осуществлялось окисление образующегося в ходе ферментативной реакции пероксида водорода на платиновом электроде, имел величину 0. В х. Предел обнаружения биосенсора составлял 0. М. Кроме того, биосенсор характеризовался величиной отклика на аскорбат и урат концентрации 0. М, равной отклика биосенсора на глюкозу в той же концентрации. Таким образом, применение окисления пероксида водорода при действии оксидазосодержащих биосенсоров связано с использованием высоких значений рабочего потенциала биосенсора 0. В х. Гораздо большей популярностью при создании глюкозных ферментных электродов пользуется метод детекции пероксида водорода, основанный на восстановлении образующегося в ходе ферментативного окисления глюкозы Н2О2. Примерами биосенсоров, функционирующих по данному принципу, являются глюкозный биосенсор на основе модифицированного Берлинской лазурью стеклоуглеродного электрода с иммобилизованной в мембране Нафион ГОД 7, и ферментный электрод на основе модифицированной Берлинской лазурью платины, при приготовлении которого ГОД иммобилизовали в слой полиофенилендиамина полиоФДА 8. Значения рабочих потенциалов биосенсоров находились в районе 0 В х. Пределы обнаружения биосенсоров составляли 6 М и 5 М глюкозы соответственно.