Вы здесь

Розробка амперометричних біосенсорів для визначення концентрації лактату, етанолу та глюкози у виноматеріалах

Автор: 
Шкотова Людмила Василівна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
0406U002135
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

Розділ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ
Матеріали
В роботі використовували такі реактиви:
глюкозооксидаза (ГОД) з Penicillium vitale виробництва фірми КНПО
«Діагностикум» (Львів, Україна) з активністю 130 од. акт./мг;
алкогольоксидаза (AOД) з Hansenula pоlymorpha C-105, люб'язно надана Гончарем
М.В. (Інститут біології клітини НАН України, м. Львів, Україна), у вигляді
суспензії ферменту в 50 мM фосфатному буфері, рН 7,5, який містив 70 %
(NH4)2SO4 та 1 мМ EДTA (активність ферменту в розчині 6 од. акт./мг білка);
лактатоксидаза (ЛОД) з Pediococcus species виробництва фірми “Sigma”
(Німеччина) з активністю 31 од. акт./мг сухого матеріалу та 49 од. акт./мг
сухого матеріалу;
лактатоксидаза з Pediococcus species виробництва фірми “Fluka” (Швейцарія) з
активністю 40 од. акт./мг сухого матеріалу;
глюкоза виробництва фірми „Sigma-Aldrich Chimie S.а.r.l.” (Франція);
99% етанол виробництва фірми „Fluka” (Німеччина);
лактат виробництва фірми “Sigma” (США);
бичачий сироватковий альбумін (БСА) виробництва фірми „Sigma-Aldrich Chimie
S.а.r.l.” (Франція);
L-аскорбінова кислота виробництва фірми „Sigma-Aldrich Chimie S.а.r.l.”
(Франція);
K4[Fe(CN)6]Ч3H2O виробництва фірми “Merck” (Німеччина);
KCl виробництва фірми „Riedel-de Haen Laborchemikalien GmbH” (Німеччина);
полі(етиленгліколь) ММ=1450 виробництва фірми “Sigma” (Швейцарія);
50% водний розчин глутарового альдегіду (ГА) виробництва фірми “Sigma-Aldrich
Chimie S.а.r.l. ” (Франція);
5% розчин “Nafion” - суміш низько-аліфатичних спиртів та води виробництва фірми
„Fluka” (Німеччина);
смола Resydrol AY 498 w/35WA виробництва фірми “Slutia”, (Австрія). Такі смоли,
головним чином, складаються з кополімерів акрилату та акрилових ефірів, які
визначають розчинність і ступінь протонізації за певних значень рН [Kurzawa et
al., 2002];
мономер 3,4-етилендиоксітіофен (ЕДТ) (виробництва фірми “Baytron M”
[http://www.hcstarck.com/index.php?page_id=330]).
Як буфер використовували фосфатний розчин (КН2РО4-Na2HPO4) виробництва фірми
„Baker Analyzed” (Нідерланди) та вітчизняного виробництва, його величина рН
змінювалась в залежності від співвідношення солей у межах 6,0–8,0. [Лурьє,
1979].
Усі реактиви, які використовувались у работі, були вітчизняного та закордонного
виробництва та мали кваліфікацію "ос. ч." та "х. ч.".
Конструкції амперометричних перетворювачів
Амперометричний перетворювач на основі ультрамікро- вуглецевого волокна. У
роботі були використані мікроелектроди власного виробництва з довжиною робочої
частини 500 мкм. Процедура виготовлення мікроелектродів була наступною. Брався
скляний капіляр з відтягнутим кінцем, який обрізали таким чином, щоб отримати
тупий зріз з внутрішнім діаметром 30 – 35 мкм, в який вставляли вуглецеве
моноволокно діаметром 30 мкм та довжиною 8-10 мм. Контакт між вуглецевим
волокном та посрібленою мідною проволокою досягався за рахунок притискання,
герметичність між волокном та скляним капіляром — за рахунок сплавлення скла та
волокна. Капіляр зі сторони контакту заливали епоксидною смолою. Кінець
вуглецевого волокна обрізався до необхідної довжини за допомогою скальпеля під
мікроскопом. На скляний капіляр зверху додатково одягали полімерну плівку, що
зменшувало відсоток пошкодження електродів при роботі (рис. 2.1). Різниця
відгуків окремих електродів не перевищувала 5 – 10 %. [Щувайло та ін., 2002].
Рис. 2.1. Зовнішній вигляд (а) та структура (б) амперометричного
ультрамікроелектрода на основі вуглецевого волокна
Амперометричний перетворювач на основі платинового друкованого електроду
“SensLab”. У роботі також були використані платинові друковані електроди
“SensLab” (“SensLab” GmbH, Лейпціг, Німеччина). Платиновий друкований електрод
“SensLab” розмірами 8Ч50 мм був виготовлений за технологією трафаретного друку
та об’єднав у собі три електроди, нанесені на поліметакрилатову підкладку:
платиновий робочий діаметром 0,6 мм, платиновий допоміжний діаметром 0,5 мм та
Ag/AgCl електрод з розміром 0,6Ч1,5 мм як електрод порівняння (рис. 2.2)
[Шкотова та ін., 2005].
Рис. 2.2. Структура платинового друкованого електроду “SensLab”. 1 – електрод
порівняння Ag/AgCl, 2 – платиновий допоміжний електрод, 3 – робочий платиновий
електрод, 4 – контактна площадка
Амперометричний перетворювач на основі графітових стрижнів. Електроди на основі
графітових стрижнів (рис. 2.3) (діаметр 3,05 мм, тип RW-001, Ringsdorffwerke
GmbH, Бонн, Німеччина) виготовлялись наступним чином. Стрижні нарізались до
необхідної довжини та полірувались за допомогою наждачного паперу з наступним
відмиванням дистильованою водою та сушкою при кімнатній температурі. Кінцеве
полірування робочої частини графітового електроду виконувалось за допомогою
фільтрувального паперу. Бокова частина стрижнів була ізольована від зовнішнього
середовища за допомогою трубки, яка щільно прилягала до його поверхні.
Рис. 2.3. Зовнішній вигляд електроду на основі графітового стрижня
Амперометричний перетворювач на основі платинового дискового електроду.
Платинові дискові електроди виготовлені безпосередньо у лабораторії за
наступною технологією (рис. 2.4). Шматочок платинового дроту діаметром 1 мм і
довжиною 3 мм вставлявся в скляний капіляр з зовнішнім діаметром 3,5 мм,
звужений з одного боку. Звужений кінець капіляру із платиною у середині
герметизувався запаюванням у полум’ї пальника. Електричне з’єднання платини з
електропровідним дротом забезпечувалось низькотемпературним спаюванням за
допомогою сплаву Вуда (температура плавлення 80 °С). Відкритий кінець капіляру
заповнювали епоксидною смолою, а частина залишалася зовні. Перед першим
використанням робоча час