Глутамин сенсор

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]

На рис. 3.3 представлен типичный градуировочный график определения глутамина. В области от приблизительно 0,1 до 10 мМ график линеен и имеет наклон 50 мВ/рС. Предел обнаружения, определяемый в соответствии с рекомендациями ИЮПАК [25], составляет 0,01 мМ. В фосфатном буферном растворе (0,1 М pH 7,8) время отклика в диапазоне линейности градуировочного графика составляет от 5 до 7 мин. Как и ожидалось для сенсора этого типа, время отклика больше при низких концентрациях [13, 28]. [c.37]

Наряду с цельными фрагментами тканей млекопитающих в биосенсорах можно эффективно использовать фракции тканевых клеток, иммобилизуя именно те субклеточные компоненты, которые обладают наибольшей биокаталитической активностью. Такой подход может быть весьма плодотворным, если необходимо увеличить количество иммобилизованного фермента или улучшить избирательность сенсора, устраняя мешающие ферменты, которые содержатся в других частях клетки. Показано, что некоторые субклеточные фракции можно использовать как аналитические реагенты. Так. для определения тироксина можно использовать микросомы печени крысы [34]. Первой удачной попыткой создания биосенсора на основе субклеточной фракции был биосенсор для определения глутамина [8]. В этом сенсоре митохондриальную фракцию клеток кортекса почки свиньи иммобилизовали на газоаммиачном датчике. Митохондрии содержат два изофермЬнта глутаминазы [15], активность которых и используют в глутаминовом биосенсоре. [c.53]

О селективности тканевого глутаминового сенсора можно судить также по результатам количественного анализа контрольных образцов спинномозговой жидкости (СМЖ) [7]. После пропускания проб СМЖ через катионообменник для удаления фонового аммиака, который может влиять на сигнал биосенсора, концентрацию глутамина можно измерять с хорошей правильностью и воспроизводимостью во всем клинически важном диапазоне. При этих измерениях в рабочий буферный раствор следует вводить иодацетамид для подавления мешающей реакции с участием глюкозы. По-видимому, в результате гликолиза в почечных клетках из глюкозы образуется кислота, которая влияет на потенциал рН-чувствительного аммиачного датчика. Иодацетамид известен как ингибитор гликолиза и, как было найдено, эффективно подавляет чувствительность глутаминового биосенсора к глюкозе. Определение глутамина в СМЖ можно проводить в диапазоне концентраций 2,2-10 —1,29-10 М со средним относительным стандартным отклонением 5,6%. Такой сенсор может быть полезен, например, при изучении синдрома Рея, где высокий уровень глутамина рассматривается как диагностический критерий. [c.37]

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]

Селективность гуанинового биосенсора на основе ткани печени мыши оказалась превосходной в присутствии 1 мМ магния (II) (для ингибирования аденозиндеаминазы) и в отсутствие фосфат-ионов (для активации гуанозинфосфорилазы) [11]. Такой сенсор не проявляет чувствительность к инозину, аденину, СМР, IMP, креатинину, креатину, аспарагину, серину, мочевине, глутамину, глутаминату, орнитину, треонину, лизину, валину, глицину и аргинину при миллимолярных концентрациях этих соединений. [c.47]

Гилболт и Шу [24] описали ферментный электрод для определения глутамина на основе глутаминазы, удерживаемой найлоновой сеткой между слоем целлофана и катионоселективным электродом. Электродная функция этого сенсора к глутамину зьшолняется в диапазоне концентраций 0,1-10 моль/л при времени отклика всего 1-2 мин. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология