Модифицированные печатные электроды на основе глюкозооксидазы, иммобилизованной в гибридной кремнийорганической золь-гель-матрице

Автор: С.С. Каманин, В.А. Арляпов, Т.В. Рогова, А.Н. Решетилов

Страница: 80-87

Модифицированные печатные электроды на основе глюкозооксидазы, иммобилизованной в гибридной кремнийорганической золь-гель-матрице

Биотехнология, 2014, № 2, С. 80-87

УДК 543.07:579.22:543.9

Раздел:  «Метрология, стандартизация, контроль»

С.С. Каманин ¹,  В.А. Арляпов ¹,  Т.В. Рогова ¹,  А.Н. Решетилов ^{2, *}

¹  ФГБОУ высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»,  Тула, 300012

²  ФГБУН «Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина» РАН,  Пущино, Московская область, 142290

e-mail:  anatol@ibpm.pushchino.ru

Разработана новая полимерная композиция на основе гибридного золь-гель-материала для иммобилизации ферментов на поверхности графитовых печатных электродов, модифицированных берлинской лазурью. Проведен сравнительный анализ разработанной и существующих методик при иммобилизации глюкозооксидазы. Показано, что высокостабильные биоэлектроды получаются при иммобилизации фермента в гибридной композиции, состоящей из золь-гель/поливинилового спирта (ПВС) (до 60 последовательных измерений) или агарового геля (до 45 последовательных измерений). Диапазон определяемых концентраций глюкозы без разбавления пробы при иммобилизации фермента в гибридной композиции золь-гель/ПВС составил 1,0—5,9 мкМ, а при иммобилизации в агаровом геле — 3,6—6,3 мкМ. Выполнен анализ образцов винной продукции и бродильной массы. Показано, что результаты анализа с использованием предлагаемых биосенсоров незначительно отличаются от результатов, полученных методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (коэффициент корреляции составил 0,9998).

Ключевые слова:  берлинская лазурь,  бродильное производство,  глюкоза,  глюкозооксидаза,  золь-гель,  печатные электроды.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Modified Screen-Printed Electrodes based on Novel Organosilicon Sol-Gel Matrix-Immobilized Glucose Oxidase for Glucose Detection

S.S. Kamanin 1,  V.A. Arlyapov 1,  T.V. Rogova 1,  and  A.N. Reshetilov 2, *

¹  The Tula State University,  30012, Tula Russia

²  The Skryabin Institute for Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Pushchino branch, Russ. Acad. Sci.,  142290, Pushchino, Moskovskaya oblast Russia

e-mail:  anatol@ibpm.pushchino.ru

A new polymer composition based on hybrid sol-gel material for the immobilization of glucose oxidase on the surface of the Prussian blue-modified screen-printed graphite electrodes has been designed. Methods for the glucose oxidase immobilization onto the surface of Prussian blue-modified graphite screen-printed electrodes and the existing approaches to the GO immobilization were compared. It was shown that stable electrodes were obtained by the enzyme immobilization into a hybrid sol-gel/polyvinyl alcohol (PVA) composition (up to 60 successive measurements) and agar gel (up to 45 successive measurements). The main analytical and metrological characteristics for the electrodes were determined. The range of concentrations detected by the modified screen-printed electrode with the enzyme immobilization into a hybrid sol-gel/PVA composition or agar gel was 1.0—5.9 µM and 3.6—6.3 µM, respectively. The designed electrodes were used in the analysis of wine and fermenting material samples. The results obtained using the modified electrodes were shown to differ insignificantly differ from those obtained by high-performance liquid chromatography.

Key words:  glucose,  glucose oxidase, f ermentation production,  Prussian blue,  sol-gel,  screen-printed electrodes.

27.06.2014, 4568 просмотров.