Глутаминовая сенсор

Эту биокаталитическую реакцию в сочетании с аммиачным датчиком можно использовать для конструирования глутаминового сенсора. [c.35]

Для поддержания столь высокой селективности в систему необходимо ввести какой-либо антимикробный агент, чтобы предотвратить загрязнение тканевого слоя бактериями. В противном случае рост бактерий на тканевом материале приводит к протеканию на поверхности датчика нежелательных биокаталитических реакций, которые могут совершенно изменить ряд избирательности сенсора. В качестве такого предохраняющего вещества в глутаминовый сенсор добавляют 0,02% азида натрия. [c.37]

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]

В табл. 3.2 и 3.3 обобщены наиболее важные характеристики глутаминовых сенсоров на основе разных биокаталитических материалов. Все приведенные в этих таблицах данные получены в оптимальных для каждого сенсора условиях. Из табл. 3.2 видно, что относительные чувствительности, области линейности градуировочных графиков, пределы обнаружения и времена отклика у всех сенсоров сходны, хотя ферментный сенсор показывает плохую воспроизводимость. Следовательно, исходя только из аналитических характеристик, нельзя обоснованно выбрать какой-либо тип биокатализатора и предпочесть его другим. Необходимо принимать во внимание срок службы сенсора. Сенсор с чистым ферментом служит слишком мало, чтобы использовать его на практике. Митохондриальный, бактериальный и тканевый сенсоры значительно более долговечны, поскольку в них фермент находится в естественном окружении. [c.38]

Для сравнения концентрацию уксусной кислоты в бродильной среде для производства глутаминовой кислоты определяли описанным микробным сенсором и методом газовой хроматографии. Наблюдается хорошее согласие результатов, полученных двумя методами коэффициент корреляции равен 1,04 для 26 опытов. Выходной сигнал сенсора (0,29-0,25 мкА) был постоянен (с точностью до +10% от исходного значения) более трех недель, при этом было выполнено 1500 измерений. Теперь этот микробный сенсор выпускается в Японии серийно. [c.24]

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]

При анализе проб бродильных сред с известными концентрациями глутаминовой кислоты при помощи микробного сенсора получены правильные значения (в пределах [c.28]

Для рассматриваемого сенсора график зависимости максимального потенциала от логарифма концентрации глутаминовой кислоты линеен в диапазоне концентраций [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]

Интересной особенностью тканевого глутаминового биосенсора является то, что его срок службы существенно выше, чем у биосенсора с выделенным ферментом. В случае чисто ферментной системы глутаминазу иммобилизуют на поверхности аммиачного датчика с помощью тонкой ацети.дцеллюлозной мембраны. Найдено, что после сборки градуировочные кривые ферментного сенсора достаточно быстро ухудшаются. На рис. 3.4 показано несколько градуировочных кривых для сенсора с выделенной глутаминазой в качестве биокаталитического компонента. Видно, что за считанные дни [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]

На рис. 25.12 представлен график зависимости уменьшения тока от концентрации глутамата. Если в качестве меры активности взять уменьшение тока через 5 мин после добавления раствора глутамата, то между уменьшением тока и концентрацией глутаминовой кислоты наблюдается линейная зависимость в диапазоне концентраций от 5 до 50 мМ. Изучено влияние температуры на уменьшение тока пика сенсора. Оптимальная температура оказалась равной приблизительно 40 °С, но в этих условиях постепенная денатурация фермента приводит к снижению стабильности работы сенсора. Поэтому все последующие эксперименты проводили при 30 °С. [c.382]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология