Enzimelektródák - stadopedia
Bioszenzoros eszközök építése
Enzim elektródokra eszközök szerelt alapján az elektrokémiai érzékelő és a rögzített enzim, található, az első közvetlen kapcsolatot (lásd. Ábra. 7). A működés elve alapul enzimes elektród-hordozó diffúziós a vékony réteg a biokatalizátor (vizsgálat tárgya). Az enzimatikus reakciótermékeket elektrokémiai érzékelő határozza meg. Attól függően, hogy a meghatározásának módszere osztva elektródák potenciometriás és amperometriás. Bár a működési elve mindkét típusú ugyanazon enzim elektródok, amperometriás elektródok különböznek potenciometriás terméket fogyasztás felületén az elektrokémiai szenzor. A szenzor jelei is lehetnek: potenciometriás potenciálját, Amperometrikus dolgozó aktuális üzemmódot. Ezek a különbségek annak a ténynek köszönhető, hogy a potenciometriás enzim elektródok alapján szerkesztett gáz szelektivitás és ion elektród, amelynek lineáris függés a kapacitás a logaritmusa analit koncentrációját a amperometriás áram egyenesen arányos az elektrokémiai szenzor koncentrációjától függ a vegyületek vagy arányos az elektrokémiai folyamat sebessége (amennyiben bioelektrokataliticheskie reakciók) alapján a munkát a bioszenzor.
4.1.1. Potenciometrikus enzim
Készítésére potenciometrikus enzim elektródok általánosan használt pH-elektródok, ionszelektív elektród érzékeny az ammónium-ionok, cianid-ionok, valamint érzékenyek a gázok (CO2. NH3 és mtsai.) Membrán elektróda és elektródák légréssel. Az elektrokémiai szenzor úgy választjuk, hogy a szubsztrát vagy a termék az enzimatikus reakció lehetett meghatározni, potenciometriás.
Ahhoz, hogy hozzon létre az ilyen bioszenzorok a leggyakrabban használt enzimek a következő osztályokba: oxidáz (aminosav-oxidáz, glükóz-oxidáz, stb) dekarboxiláz (például tirozindekarboksilaza), hidrolázok (ureáz, b-glükozidáz, penicillináz et al.) És néhány más enzimek. Ezek az enzimek katalizálja a reakciókat:
R-CH (NH3 +) -COO- + O2 + H20 R-COCOO- + NH4 + + H202,
R-CH (NH3 +) -COO-R-CH2NH3 + + CO2,
(NH2) 2CO + 2H20C02 + 2NH3 + OH -.
A fenti reakcióvázlatokban a potenciometriás ionszelektív elektródák vagy membrános gázelektródák alkalmazásával meghatározható reakciótermékeket aláhúztuk. Ezenkívül a fenti eljárások mindegyike tartalmaz olyan termékeket, amelyek megváltoztatják a pH-értéket. A legtöbb enzim potenciometrikus elektródát úgy tervezték, hogy meghatározza a különféle szerves vegyületek tartalmát, de ezen osztály bioszenzorai kifejlesztésre kerültek és egyes szervetlen vegyületek meghatározására. A táblázatban. Az 5. ábra néhány enzimelektród jellemzőit mutatja.
Gyakorlati szempontból, a legérdekesebb az elektródák, amelyek érzékenyek a AMP és egy csoport rendelkező specifitást aminosavakat, valamint az egyes aminosavak használata révén specifikus oxidáz vagy dekarboxiláz. Klinikai mérések is nagy érdeklődésre elektródák érzékeny karbamid és húgysavszint a mikrobiológiai ipar - elektródák, amelyek érzékenyek az antibiotikumokra.
A meghatározandó vegyületek koncentrációtartománya a 10-5 -10-2 M tartományban van és az alkalmazott enzimtől és az elektrokémiai érzékelőtől függ.
Az esetek túlnyomó többségében egy enzimet alkalmaznak potenciometriás elektródok előállítására. Ha azonban az enzimatikus reakciótermékek elektrokémiai szempontból inaktívak, akkor ilyen egymást követő enzimatikus reakciók kiválasztása szükséges ahhoz, hogy azokat potenciometrikusan ellenőrizzék