Biopolym. Cell. 2008; 24(6):494-502.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0007C2
Молекулярна та клітинна біотехнології
Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів
1Солдаткін О. О., 2Павлюченко О. С., 2Кукла О. Л., 1Архипова В. М., 1Дзядевич С. В., 1Солдаткін О. П., 1Єльська Г. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України
    просп. Науки, 41, Київ, Україна, 03028

Abstract

Досліджено роботу високочутливого та селективного мультибіосенсора на основі низки іммобілізованих ферментів як біоселективних елементів та матриці рН-чутливих польових транзисторів як перетворювачів біохімічного сигналу в електричний. Для створення біоселективних елементів мультибіосенсора використано ферменти ацетилхолінестеразу, бутирилхолінестеразу, уреазу, глюкозооксидазу та триферментну систему інвертаза–мутаротаза–глюкозооксидаза, які демонструють високу чутливість до дії токсинів. Визначено оптимальні концентрації субстратів, використані при інгібіторному аналізі, вони становлять для ацетилхоліну 10 мМ, бутирилхоліну – 5 мМ, сечовини – 5 мМ, цукрози – 5 мМ та глюкози – 2 мМ. Час інкубації мультибіосенсора в токсичних розчинах дорівнює 20 хв. Показано, що перехресного впливу субстратів для всіх використаних ферментних систем майже немає. перевірено також інгібіторну дію окремих токсинів та їхніх сумішей на біоселективні елементи мультибіосенсора.
Keywords: мультибіосенсор, іммобілізовані ферменти, рН-чутливі польові транзистори, інгібіторний аналіз, токсини
Повний текст: (PDF, українською) (PDF, англійською)

References

[1] 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
[2] Sosovskaya O. F., Pavlishko G. N., Paryzhak S. Ya., Gonchar M. V., Korpan Ya. I. Formaldehyde conductometric biosensor based on the recombinant formaldehyde dehydrogenase fromHansenula polymorpha yeast Biopolym. Cell. 2008; 24(2):135-141
[3] Dzyadevych S. V., Mai Anh T., Soldatkin A. P., Duc Chien N., Jaffrezic-Renault N., Chovelon J.-M. Development of enzyme biosensor based on pH-sensitive field-effect transistors for detection of phenolic compounds Bioelectrochemistry 2002 55:79–81.
[4] Korpan Y. I., Gonchar M. V., Sibirny A. A., Martelet C., El'skaya A. V., Gibson T. D., Soldatkin A. P. Development of highly selective and stable potentiometric sensors for formaldehyde determination Biosensors and Bioelectronics 2000 15:77–83.
[5] Berezhetskyy A. L., Durrieu C., Nguyen-Ngoc H., Chovelon J. -M., Dzyadevych S. V., Tran-Minh C. Conductometric biosensor based on whole-cell microalgae for assessment of heavy metals in wastewater. Biopolym. Cell. 2007; 23(6):511-518
[6] Soldatkin A. P., Arkhypova V. N., Dzyadevych S. V., El'skaya A. V., Gravoueille J-M., Jaffrezic-Renault N., Martelet C. Analysis of the potato glycoalkaloids by using of enzyme biosensor based on pH-ISFETs Talanta 2005 66:28–33.
[7] Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., Arkhypova V. N., El'skaya A. V., Chovelon J-M., Georgiou C. A., Martelet C., Jaffrezic-Renault N. Early-warning electrochemical biosensor system for environmental monitoring based on enzyme inhibition Sensors and Actuators B 2005 105:81–87.
[8] Arkhypova V. N., Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., El'skaya A. V., Martelet C., Jaffrezic-Renault N. Development and optimisation of biosensors based on pH-sensitive field effect transistors and cholinesterases for sensitive detection of solanaceous glycoalkaloids Biosensors and Bioelectronics 2003 18:1047–1053.
[9] Soldatkin O. O., V. M. Peshkova V. M., S. V. Dzyadevych S. V., A. P. Soldatkin A. P., A.V. El'skaya A.V. Three-enzyme conductometric biosensor for selective determination of heavy metal ions. Sensor Electronics and Microsystem Technologies. 2008; 2:48–57.
[10] Arkhipova V. N., Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., El'skaya A. V., Jaffrezic-Renault N., Jaffresic H., Martlet C. Multibiosensor based on enzyme inhibition analysis for determination of different toxic substances Talanta 2001 55:919–927.
[11] Kukla A. L., Kanjuk N. I., Starodub N. F., Shirshov Yu. M. Multienzyme electrochemical sensor array for determination of heavy metal ions Sensors and Actuators B 1999 57:213–218.
[12] Moreno L., Merlos A., Abramova N., Jimenez C., Bratov A. Multi-sensor array used as an «electronic tongue» for mineral water analysis Sensors and Actuators B 2006 116:130–134.
[13] Touloupakisa E., Giannoudi L., Piletsky S. A., Guzzella L., Pozzoni F., Giardi M. T. A multi-biosensor based on immobilized Photosystem II on screen-printed electrodes for the detection of herbicides in river water Biosensors and Bioelectronics 2005 20:1984–1992.
[14] Soldatkin O. O., Nazarenko O. A., Pavluchenko O. S., Kukla O. L., Arkhipova V. M., Dzyadevych S. V., Soldatkin O. P., El'skaya A. V. Optimization of enzymatic bioselective elements as components of potentiometric multibiosensor. Biopolym. Cell. 2008; 24(1):41-50
[15] Dzyadevych S. V. Biosensors based on ion-selective field effect transistors: theory, technology, practice. Biopolym. Cell. 2004; 20(1-2):7-16