Biopolym. Cell. 2016; 32(3):229-234.
Молекулярная и клеточная биотехнологии
Разработка амперометрического биосенсора для определения холина
1, 2Кучеренко Д. Ю., 3Седюко Д. В., 2Книжникова Д. В., 1, 2Солдаткин А. А., 1, 2Солдаткин А. П.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03680
  2. Институт высоких технологий,
    Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко
    пр. Академика Глушкова 2 кор 5, Киев, Украина, 03022
  3. Национальный авиационный университет
    пр. Комарова, 1, Киев, Украина, 03058

Abstract

Цель. Разработка амперометрического биосенсора для определения концентраций холина в водных образцах. Методы. Для создания биоселективного элемента использовали холин оксидазу, иммобилизованную ковалентной сшивкой глутаровым альдегидом с бычьим сывороточным альбумином на поверхность амперометрического дискового платинового электрода. Результаты. Была проведена оптимизация условий формирования биоселективного елемента на поверхность преобразователя (концентрация фермента и глутарового альдегида та время иммобилизации). Биосенсор характеризируется хорошей воспроизводимостью откликов на протяжении нескольких часов непрерывной работы. Линейный диапазон определения субстрата находился в пределах от 10 мкМ до 1000 мкМ, минимальная граница определения холина – 1–3 мкМ, чувствительность биосенсора 25–30 нА/мМ. Благодаря использованию дополнительной полупроницаемой мембраны с поли-м-фенилендиамина (ПФД) было значительно уменьшено влияние интерферентов на работу биосенсора. Выводы. Показано, что разработанный биосенсор хорошо применим для определения холина в водных образцах.
Keywords: биосенсор, амперометрический преобразователь, иммобилизированный фермент, холин оксидаза, холин

References

[1] Forbes GB, Woodruff CW. Eds Pediatric nutrition handbook. American Academy of Pediatrics, Elk Grove Village, Ill, The Academy. 1985.
[2] Wise DD, Barkhimer TV, Brault PA, Kirchhoff JR, Messer WS Jr, Hudson RA. Internal standard method for the measurement of choline and acetylcholine by capillary electrophoresis with electrochemical detection. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2002;775(1):49-56.
[3] Zeisel SH. “Vitamin-like” molecules. In: Eds. Shils ME, Young VR. Modern nutrition in health and disease. 7th ed. Lea & Febiger, Philadelphia 1988; 440–52 p.
[4] Zeisel SH, Da Costa KA, Franklin PD, Alexander EA, Lamont JT, Sheard NF, Beiser A. Choline, an essential nutrient for humans. FASEB J. 1991;5(7):2093-8.
[5] Buchanan DN, Fucek FR, Domino EF. Paired-ion high-performance liquid chromatographic assay for plasma choline. J Chromatogr. 1980;181(3-4):329-35.
[6] Lehmann WD, Schulten H-R, Schröder N. Determination of choline and acetylcholine in distinct rat brain regions by stable isotope dilution and field desorption mass spectrometry. Biol Mass Spectrom. 1978;5(10):591–5.
[7] Li Y, Huang H, Shi F, Li Y, Su X. Optical choline sensor based on a water-soluble fluorescent conjugated polymer and an enzyme-coupled assay. Microchim Acta. 2013;180(11–12):1135–40.
[8] Killoran SJ, O’Neill RD. Characterization of permselective coatings electrosynthesized on Pt–Ir from the three phenylenediamine isomers for biosensor applications. Electrochim Acta. 2008;53(24):7303–12.
[9] Soldatkin O, Nazarova A, Krisanova N, Borysov A, Kucherenko D, Kucherenko I, Pozdnyakova N, Soldatkin A, Borisova T. Monitoring of the velocity of high-affinity glutamate uptake by isolated brain nerve terminals using amperometric glutamate biosensor. Talanta. 2015;135:67–74.