Biopolym. Cell. 2008; 24(2):135-141.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00079B
Молекулярна та клітинна біотехнології
Формальдегідний кондуктометричний біосенсор на основі рекомбінантної формальдегіддегідрогенази дріжджів Наnsenula polymorpha
1Сосовська О. Ф., 2Павлішко Г. М., 2Парижак С. Я., 2Гончар М. В., 1Корпан Я. І.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут біології клітини НАН України
    вул. Драгоманова, 14/16, Львів, Україна, 79005

Abstract

Для розробки кондуктометричного біосенсора, чутливого до формальдегіду, використано золоті гребінчасті планарні електроди та NAD+- і глутатіон-залежну формальдегіддегідрогеназу, виділену з клітин рекомбінантного штаму Tf 11-6 термотолерантних дріжджів Н. polymorpha, здатних до надпродукування цього ферменту. Запропоновано новий підхід до створення біоелемента сенсора, який включає іммобілізацію у біоселективному шарі низькомолекулярних кофакторів (NAD+ та глутатіону) і дозволяє проводити багаторазовий аналіз без їхнього внесення в зразок. Крім того, зникає необхідність у регенерації NAD+ за рахунок його високої локальної концентрації в мембрані. Досліджено залежність величини сигналу біосенсора від концентрації аналіту, величини рН та концентрації буфера. Вивчено також операційну стабільність, стабільність при зберіганні та селективність створеного біосенсора. Лінійний динамічний діапазон визначення концентрації формальдегіду становить 1–100 мМ .
Keywords: кондуктометричний біосенсор, Hansenula polymorpha, NAD+- і глутатіон-залежна формальдегіддегідрогеназа, формальдегід
Повний текст: (PDF, українською) (PDF, англійською)

References

[1] Nikitina O., Shleev S., Gayda G., Demkiv O., Gonchar M., Gorton L., Csoregi E., Nistor M. Bi-enzyme biosensor based on NAD+- and glutathione-dependent recombinant formaldehyde dehydrogenase and diaphorase for formaldehyde assay. Sensors and Actuators. 2007; 125(1):1–9.
[2] Kawamura K., Kerman K., Fujihara M., Nagatani N., Hashiba T., Tamiya E. Development of a novel hand-held formaldehyde gas sensor for the rapid detection of sick building syndrome. Sensors and Actuators. 2005; 105(2):495–501.
[3] Ngamchana S., Surareungchai W. Sub-millimolar determination of formalin by pulsed amperometric detection. Analyt. Chim. Acta. 2004; 510(2):195–201.
[4] Herschkovitz Y., Eshkenazi I., Campbell C. E., Rishpon J. An electrochemical biosensor for formaldehyde. J. Electroanalyt. Chem. 2000; 491(1-2):182–187.
[5] Sibirnyi VA, Gonchar MV, Riabova OB, Ma?dan MM. Modern methods for formaldehyde, methanol and ethanol analysis. Mikrobiol Z. 2005;67(4):85-110.
[6] Khlupova M, Kuznetsov B, Demkiv O, Gonchar M, Cs?regi E, Shleev S. Intact and permeabilized cells of the yeast Hansenula polymorpha as bioselective elements for amperometric assay of formaldehyde. Talanta. 2007;71(2):934-40.
[7] Kataky R, Bryce MR, Goldenberg L, Hayes S, Nowak A. A biosensor for monitoring formaldehyde using a new lipophilic tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane salt and a polyurethane membrane. Talanta. 2002;56(3):451-8.
[8] Korpan YI, Gonchar MV, Sibirny AA, Martelet C, El'skaya AV, Gibson TD, Soldatkin AP. Development of highly selective and stable potentiometric sensors for formaldehyde determination. Biosens Bioelectron. 2000;15(1-2):77-83.
[9] Dzyadevych S. V., Arkhypova V. N., Korpan Y. I., El'skaya A. V., Soldatkin A. P., Jaffrezic-Renault N., Martelet C. Conductometric formaldehyde sensitive biosensor with specifically adapted analytical characteristics. Analyt. Chim. Acta. 2001; 445(1):47–55.
[10] Soldatkin O. O., Sosovskaya O. F., Benilova I. V., Gonchar M. V., Korpan Y. I. Enzymatic conductometric sensor for formaldehyde detection in model samples. Biopolym. Cell. 2005; 21(5):425-432
[11] Bunde RL, Jarvi EJ, Rosentreter JJ. A piezoelectric method for monitoring formaldehyde induced crosslink formation between poly-lysine and poly-deoxyguanosine. Talanta. 2000;51(1):159-71.
[12] Demkiv O. M., Paryzhak S. Ya., Gayda G. Z., Sibirny V. A., Gonchar M. V. Formaldehyde dehydrogenase from recombinant yeast Hansenula polymorpha: isolation and bioanalytical application. FEMS Yeast Res. 2007; 7(7):1153–9.
[13] Demkiv O. M., Paryzhak S. Ya., Krasovs'ka E. S., Stasyk O. V., Gayda G. Z., Sibirny A. A., Gonchar M. V. Construction of methylotrophic yeast Hansenula polymorpha strains over-producing formaldehyde dehydrogenase. Biopolym. Cell. 2005; 21(6):525-530
[14] Shul'ga AA, Soldatkin AP, El'skaya AV, Dzyadevich SV, Patskovsky SV, Strikha VI. Thin-film conductometric biosensors for glucose and urea determination. Biosens Bioelectron. 1994;9(3):217-23.
[15] Arkhypova V. M., Bereghetskyy A. L., Shul'ga O. A., Chovelon J.-M., Soldatkin A. P., Dzyadevych S. V. Investigation and optimization of conductometric transducers based on planar technology. Sensor Electron. Microsystem Technol. 2005; 2:48–54.
[16] Ben Ali M, Korpan Y, Gonchar M, El'skaya A, Maaref MA, Jaffrezic-Renault N, Martelet C. Formaldehyde assay by capacitance versus voltage and impedance measurements using bi-layer bio-recognition membrane. Biosens Bioelectron. 2006;22(5):575-81.
[17] Ben Ali M, Gonchar M, Gayda G, Paryzhak S, Maaref MA, Jaffrezic-Renault N, Korpan Y. Formaldehyde-sensitive sensor based on recombinant formaldehyde dehydrogenase using capacitance versus voltage measurements. Biosens Bioelectron. 2007;22(12):2790-5.