Аминокислот сенсор

В последние годы благодаря использованию ферментов функции ионселективных электродов удалось существенно расширить и сделать их применимыми для быстрого клинического анализа на глюкозу, мочевину, аминокислоты и другие метаболиты. Такие электроды называются ферментными электродами или электрохимическими сенсорами. Создание электродов с указанными свойствами оказывается возможным благодаря тому, что ряд ферментов обладает высокой специфичностью, т. е. способностью катализировать превращения одного-единственного вещест- [c.157]

Сенсор проявляет слабую чувствительность к фруктозе, галактозе, маннозе, сахарозе и не чувствителен к аминокислотам. Поэтому избирательность определения глюкозы при помощи этого микробного сенсора можно считать вполне удовлетворительной. [c.22]

Сенсор не проявляет чувствительности ни к летучим соединениям, таким, как метанол, муравьиная, уксусная и пропионовая кислоты, ни к нелетучим веществам типа углеводов, аминокислот и ионов (табл. 2.1). Через покрывающую сенсор газо- [c.25]

Чувствительность микробного сенсора была примерно равна чувствительности стеклянного электрода. Сенсор не реагировал на летучие соединения, такие как уксусная кислота, этанол и амины, или нелетучие питательные вещества, такие как глюкоза, аминокислоты и ионы металлов. Выходной ток сенсора был стабилен в течение более 10 дней при проведении 200 анализов. [c.31]

Градуировочные кривые биосенсора на основе ткани бычьей печени линейны до концентрации пероксида водорода 10 мкМ. Концентрационный диапазон линейности охватывает примерно один порядок величины, а времена отклика и возврата сигнала к начальному значению сравнительно невелики и не превышают 2 мин при небольших концентрациях. Этот сенсор проявляет ярко выраженную селективность к пероксиду водорода и практически нечувствителен к высоким концентрациям таких потенциально мешающих веществ, как глюкоза, спирт. Г-аминокислоты и лактат. [c.48]

Вместе с ферментным электродом используют электрод сравнения, обычно каломельный. Электрод сравнения может быть конструкционно объединен с ферментным электродом, как, например, в случае NH3-, Oj- и 02-электродов, используемых в качестве базовых в сенсорах мочевины, аминокислот, глюкозы или спирта. [c.121]

В ряде работ [19, 36, 44] исследовали характеристики электрохимических сенсоров прямого действия, состоящих из платиновых электродов, не связанных с глюкозооксидазой. Сигнал генерируется в результате прямого анодного окисления глюкозы на поверхности платинового электрода при попеременном наложении на последний анодного и катодного потенциалов. В биологических жидкостях избирательность таких сенсоров к глюкозе далека от оптимальной из-за мешающего влияния эндогенных окисляемых веществ, таких как аминокислоты, мочевина, аскорбиновая кислота, а также экзогенных веществ, например спирта и некоторых лекарств. Подбор рабочих потенциалов и использование внешней селективной мембраны существенно улучшает избирательность. Дополнительной проблемой при работе с детектором этого типа является отравление поверхности платины в результате адсорбции глюконовой кислоты и аминокислот, что приводит к постепенной инактивации анодного катализатора и ингибированию дальнейшего окисления. Инактивации можно избежать, регенерируя рабочий электрод периодическим импульсным электрохимическим окислением поверхности. Вместе с продуктами окисления электрода на нем генерируются и десорбируются оксидные радикалы. Нынешнее состояние электрокаталитического глюкозного сенсора не позволяет использовать его в качестве имплантируемого прибора. [c.326]

Сенсоры аминокислот Непрерывный контроль [c.573]

Было бы полезно определять у пациентов, страдающих диабетом, и другие субстраты (табл. 36.1). При физиологически наиболее целесообразном ежедневном введении инсулина возрастает риск острых обострений диабета при других болезнях (например, инфекции), и желательно было бы иметь прибор, предупреждающий о высоком уровне содержания кетонов (например, 3-гидроксибутирата) в крови. Для этой цели снова наиболее пригодны накожные и подкожные сенсоры (или детекторы ацетона в выдыхаемом воздухе). Быстрое увеличение концентрации лактата в крови может наблюдаться не только в отделениях интенсивной терапии. В отсутствие физической нагрузки это свидетельствует о сверхбыстром увеличении скорости оборота глюкозы, связанном с передозировкой инсулина. Объединение лактатного сенсора и сенсора глюкозы, контролирующего подачу инсулина, могло бы быть первым шагом к достижению совершенства, свойственного природным В-клеткам. Следующими кандидатами на постоянный контроль в системе искусственной поджелудочной железы являются аминокислоты. [c.574]

На рис. XXI.11 (Хилле, 1993) приведена структурно-функциональная схема канала, где воротное устройство открывается о помощью управляющего сенсора, чувствительного к внешнему электрическому полю. Тело канала состоит из трансмембранного белка, погруженного в липидный бислой. Как будет показано ниже, макромолекула включает 1900-4000 аминокислотных остатков, уложенных в одну или несколько полипептидных цепей, а также несколько сот сахарных остатков, ковалентно связанных с аминокислотами во внешнем пространстве. Внутренняя поверхность поры включает в основном гидрофильные аминокислоты. Для открытия и закрытия ворот канала требуется обратимое изменение конформации [c.129]

Глутаминовая кислота также образуется в процессе сбраживания и используется в качестве вкусовой добавки к пищевым продуктам. Для определения ее концентрации требуется быстрый автоматический метод. С этой целью можно использовать ферментные автоматические анализаторы, однако стоимость ферментов слишком высока. Изучение избирательности такого сенсора к различным аминокислотам показало, что он чувствителен к глутаминовой кислоте и глутамину и очень мало-к некоторым другим аминокислотам. При необходимости чувствительность сенсора к глутамину можно уменьшить, используя обработанную ацетоном Е. соН. В анаэробных условиях микробный сенсор нечувствителен к органическим веществам, например глюкозе (7800 мг/л) и уксусной кислоте (9200 мг/л) влияние неорганических ионов на его сигнал незначительно. [c.28]

Из-за множества биокаталитических процессов, протекающих в клетках, избирательности действия сенсоров на основе цельных клеток ткани следует уделять особое внимание. Изучение избирательности биосенсора на основе ткани почки свиньи показало его пригодность для определения глутамина в сложных биологических объектах. Специально изучалось влияние большого числа соединений (мочевина, Ь-аланин, Ь-аргинин, Ь-гистидин, Ь-валин, Ь-серин, Ь-глутаминат, Ь-аспарагин, Ь-аспартат, О-аланин, О-аспартат, глицин и креатинин), которые могли бы создавать помехи работе сенсора, но оказалось, что они не дают заметного сигнала. Как известно, в клетках почки свиньи велика концентрация О-аминокислотной оксидазы [16], поэтому проверяли также отклик сенсора на различные О-аминокислоты. В присутствии кислорода и воды этот фермент катализирует окислительное деаминиро-вание нескольких О-аминокислот. Однако в специфических условиях работы глутаминовый биосенсор не обнаруживал чувствительности к проверяемым О-аминокислотам. То, что побочные биокаталитические процессы не влияют на сигнал биосенсора, по всей вероятности, обусловлено отсутствием флавинадениндинуклеотида в буферной системе [23]. [c.37]

З. Определение аминокислот. Ферментные электроды широко применяют в клинических анализах, поскольку некоторые аминокислоты (тирозин, фенилаланин, триптофан, метионин) являются важными диагностическими индикаторами. Первые такие электроды [17] представляли собой катионоселективный электрод, чувствительный к образующимся при ферментативном окислении аминокислот ионам аммония, на котором был иммобилизован слой L-аминокислотной оксидазы из змеиного яда. Гилболт и Надь [23] разработали два различных типа сенсоров для определения L-фенилаланина в крови. В сенсоре одного типа полиакриламидный слой, содержащий смесь L-аминокислотной оксидазы с пероксидазой, наносили на иодидселективный электрод. Этот датчик регис трирует уменьшение активности иодид-ионов на поверхности электрода в результате следующих реакций [c.127]

Еще один столь же многообещающий подход связан с использованием L-глута-матоксидазы. Этот недавно выделенный флавопротеин селективно катализирует окислительное деаминирование аминокислоты с образованием NH3, а-кетоглутарата и HjOj. Сочетание иммобилизованной глутаматоксидазы с Oj- или НгО-датчиком дает глутаматный сенсор, который можно использовать для определения ALT и AST [c.277]

Ниже будут описаны теория и основные проблемы изготовления полупроводниковых сенсоров, чувствительных к водороду и аммиаку, способы измерения с помощью таких сенсоров, а также конкретные примеры, включающие гидрогеназу как водород-образующую систему, системы с рециркуляцией, различные генерирующие аммиак системы, в том числе уреазу, креатинкиназу и деаминазу аминокислот. [c.426]

Биосенсоры, такие, как ферментные электроды, включающие ферментные мембраны и электрохимические детекторы, обладают высокой специфичностью к определенному метаболиту, например сахару или аминокислоте [9, 15, 16]. Рабочие и аналитические характеристики биосенсоров зависят от большого числа физических, химических и биохимических параметров (конкретно, свойств фермента) [10], которые нередко трудно выявить. При разработке биосенсорных устройств некоторые группы исследователей использовали программируемые калькуляторы и микрокомпьютеры [3, 5, 8, 19]. В Японии запатентован ряд разработок, связанных с автоматизацией ферментных сенсоров при помощи микрокомпьютеров или микропроцессоров [4, 6, 7, 18]. Что касается более узкой области ферментных электродов, то и здесь вычислительная техника может быть весьма полезна - во-первых, при изучении и оптимизации аналитических характеристик сенсоров, особенно правильности, воспроизводимости, диапазона определяемых концентраций [2], во-вторых, для прямого или косвенного определения тех параметров, которые играют важную роль в формировании сигнала сенсора [1, 13]. [c.555]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология