Biopolym. Cell. 2018; 34(1):14-23.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00096C
Молекулярна та клітинна біотехнології
Розробка амперометричного біосенсора на основі піруватоксидази для визначення пірувату
1, 2Книжникова Д. В., 1Топольнікова Я. В., 1Кучеренко І. С., 1, 2Солдаткін О. О.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут високих технологій,
    Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    пр. Академіка Глушкова 2, кор. 5, Київ, Україна, 03022

Abstract

Мета. Розробка та оптимізація роботи амперометричного біосенсора для визначення пірувату. Методи. Застосовано амперометричний біосенсор з іммобілізованою піруватоксидазою як біоселективний елемент та платинові дискові електроди як перетворювачі. Результати. Перевірено різні варіанти іммобілізації піруватоксидази та обрано оптимальний для створення біоселективного елементу біосенсора. Підібрано оптимальні концентрації кофакторів для найкращої роботи біосенсора на основі піруватоксидази. Розроблений біосенсор демонстрував високу чутливість до пірувату та широкий лінійний діапазон роботи. Було показано високу селективність запропонованого біосенсора відносно електроактивних речовин та інших субстратів, що можуть бути присутніми в реальних зразках. Біосенсор характеризується високою відтворюваністю сигналу та операційною стабільністю протягом 2 тижнів. Висновки. Розроблено високоселективний амперометричний біосенсор для визначення пірувату у біологічних зразках та досліджено його аналітичні характеристики. В подальшому даний біосенсор може бути використано для визначення пірувату у сироватці крові.
Keywords: піруват, піруватоксидаза, амперометричний біосенсор
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Pundir CS, Narwal V, Batra B. Determination of lactic acid with special emphasis on biosensing methods: A review. Biosens Bioelectron. 2016;86:777-790. PubMed
[2] Bhat MA, Prasad K, Trivedi D, Rajeev BR, Battur H. Pyruvic acid levels in serum and saliva: A new course for oral cancer screening? J Oral Maxillofac Pathol. 2016;20(1):102-5.
[3] Gajovic N, Beinyamin G, Warsinke A, Scheller FW, Heller A. Operation of a miniature redox hydrogel-based pyruvate sensor in undiluted deoxygenated calf serum. Anal Chem. 2000;72(13):2963-8.
[4] Bhat A, Bhat M, Prasad K, Trivedi D, Acharya S. Estimation of Pyruvic acid in serum and saliva among healthy and potentially malignant disorder subjects - a stepping stone for cancer screening? J Clin Exp Dent. 2015;7(4):e462-5.
[5] Arai G, Noma T, Habu H, Yasumori I. Pyruvate sensor based on pyruvate oxidase immobilized in a poly(mercapto-p-benzoquinone) film. J Electroanal Chem. 1999; 464(2): 143–8.
[6] Akyilmaz E, Yorganci E. Construction of an amperometric pyruvate oxidase enzyme electrode for determination of pyruvate and phosphate. Electrochim Acta. 2007; 52(28): 7972–7.
[7] Topolnikova YV, Knyzhnykova DV, Kucherenko IS, Dzyadevych SV, Soldatkin OO. Development of am-perometric biosensor system for simultaneous determination of pyruvate and lactate. Sens Electron Microsyst Technol 2017; 14(4): 13–26.
[8] Kucherenko IS, Soldatkin OO, Kasap BO, Öztürk S, Akata B, Soldatkin AP, Dzyadevych SV. Elaboration of Urease Adsorption on Silicalite for Biosensor Creation. Electroanalysis. 2012; 24(6): 1380–5.
[9] Soldatkina OV, Kucherenko IS, Pyeshkova VM, Alekseev SA, Soldatkin OO, Dzyadevych SV. Improvement of amperometric transducer selectivity using nanosized phenylenediamine films. Nanoscale Res Lett. 2017;12(1):594.