Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes
Aim. Improvement of analytical characteristics of an enzyme biosensor based on new inexpensive perspective stainless steel electrodes using silicalite nanoparticles. Methods. Conductometric enzyme biosensor was used. Results. Three methods of glucose oxidase (GOx) immobilization were studied and com...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вiopolymers and Cell |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154575 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes / V.N. Pyeshkova, O.Y. Dudchenko, O.O. Soldatkin, I.S. Kucherenko, B. Kasap Ozansoy, B. Akata Kurc, S.V. Dzyadevych // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 6. — С. 462-468. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862560860467101696 |
|---|---|
| author | Pyeshkova, V.N. Dudchenko, O.Y. Soldatkin, O.O. Kucherenko, I.S. Ozansoy Kasap, B. Akata Kurc, B. Dzyadevych, S.V. |
| author_facet | Pyeshkova, V.N. Dudchenko, O.Y. Soldatkin, O.O. Kucherenko, I.S. Ozansoy Kasap, B. Akata Kurc, B. Dzyadevych, S.V. |
| citation_txt | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes / V.N. Pyeshkova, O.Y. Dudchenko, O.O. Soldatkin, I.S. Kucherenko, B. Kasap Ozansoy, B. Akata Kurc, S.V. Dzyadevych // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 6. — С. 462-468. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вiopolymers and Cell |
| description | Aim. Improvement of analytical characteristics of an enzyme biosensor based on new inexpensive perspective stainless steel electrodes using silicalite nanoparticles. Methods. Conductometric enzyme biosensor was used. Results. Three methods of glucose oxidase (GOx) immobilization were studied and compared: GOx adsorption on silicalite modified electrodes (GOx-SME); cross-linking by glutaraldehyde without silicalite (GOx-GA); GOx adsorption on SME along with cross-linking by glutaraldehyde (GOx-SME-GA). The GOx-SME-GA biosensors based on stainless steel electrodes were characterized by 12–25-fold higher sensitivity comparing with other biosensors. The developed GOx-SME-GA biosensors were characterized by good reproducibility of glucose biosensors construction (relative standard deviation (RSD) – 18 %), improved signal reproducibility (RSD of glucose determination was 7 %) and good storage stability (29 % loss of activity after 18 days). Conclusions. The method of enzyme immobilization using silicalite together with GA cross-linking sufficiently enhances the enzyme adsorption on the stainless steel electrodes and improves the analytical parameters of biosensors. This method is found to be promising for further creation of other enzyme biosensors.
Мета. Покращення аналітичних характеристик ферментних біосенсорів на основі нових недорогих перспективних електродів з нержавіючої сталі за допомогою наночастинок силікаліту. Методи. Використано кондуктометричний біосенсор з іммобілізованою глюкозооксидазою як біоселективним елементом та сталеві електроди як перетворювачі. Результати. Застосовано і порівняно три методи іммобілізації глюкозооксидази (ГО) на поверхні датчиків: адсорбція ГО на модифікованій частинками силікаліту поверхні електрода; поперечне зшивання ГО з глутаровим альдегідом (ГА) без використання силікаліту; сорбція ГО на модифікованому силікалітом електроді у комбінації з поперечним зшиванням з ГА. Біосенсори з ферментами, іммобілізованими на поверхні сталевого електроду за рахунок сорбції на шарі силікаліту у комбінації з поперечним зшиванням з ГА, мають в 12–25 разів вищу чутливість порівняно з іншими біосенсорами. Ця ж група біосенсорів характеризується високою відтворюваністю сигналів між різними партіями (відносне стандартне відхилення (ВСВ) становить 18 %), а також відтворюваністю в одній партії з ВСВ 7 %. Таким біосенсорам притаманна висока стабільність при зберіганні (втрата лише 29 % від первинного сигналу після 18 днів зберігання). Висновки. Показано, що використання частинок силікаліту поряд з методом поперечного зшивання з ГА значно підвищує сорбцію ферментів на поверхні датчиків з нержавіючої сталі під час іммобілізації, а також покращує аналітичні параметри біосенсорів. Цей метод іммобілізації ферментів може бути застосований для подальшого удосконалення роботи біосенсорів.
Цель. Улучшение аналитических характеристик ферментных биосенсоров на основе новых недорогих перспективных электродов с помощью наночастиц силикалита. Методы. Использовали кондуктометрический биосенсор с иммобилизованной глюкозооксидазой в качестве биоселективного элемента и стальные электроды как преобразователь. Результаты. Сопоставлены между собой три метода иммобилизации глюкозооксидазы (ГО) на поверхности преобразователей: адсорбция ГО на поверхности модифицированных силикалитом электродов; поперечная сшивка ГО с глутаровым альдегидом (ГА) без использования силикалита; адсорбция ГО на модифицированном силикалитом преобразователе в комбинации с поперечной сшивкой с ГА. Биосенсоры, созданные вследствие комбинации сорбции ГО на слое силикалита на поверхности стального электрода и сшивки с ГА, имеют чувствительность в 12–25 раз выше, нежели другие биосенсоры. Биосенсоры этой же группы отличаются высокой воспроизводимостью сигналов между разными партиями (относительное стандартное отклонение (ОСО) составляет 18 %), и воспроизводимостью внутри одной партии с ОСО 7 %. Такие биосенсоры обладают высокой стабильностью при хранении (потеря чувствительности в первые 18 дней хранения достигает лишь 29 %). Выводы. Показано, что использование частиц силикалита одновременно с методом поперечной сшивки с ГА в значительной степени повышает сорбцию ферментов на поверхности преобразователей из нержавеющей стали во время иммобилизации, а также улучшает аналитические парметры бисоенсоров. Такой метод иммобилизации ферментов может быть применен для дальнейшего усовершенствования работы биосенсоров.
|
| first_indexed | 2025-11-25T23:08:44Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154575 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-25T23:08:44Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Pyeshkova, V.N. Dudchenko, O.Y. Soldatkin, O.O. Kucherenko, I.S. Ozansoy Kasap, B. Akata Kurc, B. Dzyadevych, S.V. 2019-06-15T16:34:51Z 2019-06-15T16:34:51Z 2014 Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes / V.N. Pyeshkova, O.Y. Dudchenko, O.O. Soldatkin, I.S. Kucherenko, B. Kasap Ozansoy, B. Akata Kurc, S.V. Dzyadevych // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 6. — С. 462-468. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0008C1 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154575 543.635.2+ 544.076 + 577.152.1 + 577.152.3 Aim. Improvement of analytical characteristics of an enzyme biosensor based on new inexpensive perspective stainless steel electrodes using silicalite nanoparticles. Methods. Conductometric enzyme biosensor was used. Results. Three methods of glucose oxidase (GOx) immobilization were studied and compared: GOx adsorption on silicalite modified electrodes (GOx-SME); cross-linking by glutaraldehyde without silicalite (GOx-GA); GOx adsorption on SME along with cross-linking by glutaraldehyde (GOx-SME-GA). The GOx-SME-GA biosensors based on stainless steel electrodes were characterized by 12–25-fold higher sensitivity comparing with other biosensors. The developed GOx-SME-GA biosensors were characterized by good reproducibility of glucose biosensors construction (relative standard deviation (RSD) – 18 %), improved signal reproducibility (RSD of glucose determination was 7 %) and good storage stability (29 % loss of activity after 18 days). Conclusions. The method of enzyme immobilization using silicalite together with GA cross-linking sufficiently enhances the enzyme adsorption on the stainless steel electrodes and improves the analytical parameters of biosensors. This method is found to be promising for further creation of other enzyme biosensors. Мета. Покращення аналітичних характеристик ферментних біосенсорів на основі нових недорогих перспективних електродів з нержавіючої сталі за допомогою наночастинок силікаліту. Методи. Використано кондуктометричний біосенсор з іммобілізованою глюкозооксидазою як біоселективним елементом та сталеві електроди як перетворювачі. Результати. Застосовано і порівняно три методи іммобілізації глюкозооксидази (ГО) на поверхні датчиків: адсорбція ГО на модифікованій частинками силікаліту поверхні електрода; поперечне зшивання ГО з глутаровим альдегідом (ГА) без використання силікаліту; сорбція ГО на модифікованому силікалітом електроді у комбінації з поперечним зшиванням з ГА. Біосенсори з ферментами, іммобілізованими на поверхні сталевого електроду за рахунок сорбції на шарі силікаліту у комбінації з поперечним зшиванням з ГА, мають в 12–25 разів вищу чутливість порівняно з іншими біосенсорами. Ця ж група біосенсорів характеризується високою відтворюваністю сигналів між різними партіями (відносне стандартне відхилення (ВСВ) становить 18 %), а також відтворюваністю в одній партії з ВСВ 7 %. Таким біосенсорам притаманна висока стабільність при зберіганні (втрата лише 29 % від первинного сигналу після 18 днів зберігання). Висновки. Показано, що використання частинок силікаліту поряд з методом поперечного зшивання з ГА значно підвищує сорбцію ферментів на поверхні датчиків з нержавіючої сталі під час іммобілізації, а також покращує аналітичні параметри біосенсорів. Цей метод іммобілізації ферментів може бути застосований для подальшого удосконалення роботи біосенсорів. Цель. Улучшение аналитических характеристик ферментных биосенсоров на основе новых недорогих перспективных электродов с помощью наночастиц силикалита. Методы. Использовали кондуктометрический биосенсор с иммобилизованной глюкозооксидазой в качестве биоселективного элемента и стальные электроды как преобразователь. Результаты. Сопоставлены между собой три метода иммобилизации глюкозооксидазы (ГО) на поверхности преобразователей: адсорбция ГО на поверхности модифицированных силикалитом электродов; поперечная сшивка ГО с глутаровым альдегидом (ГА) без использования силикалита; адсорбция ГО на модифицированном силикалитом преобразователе в комбинации с поперечной сшивкой с ГА. Биосенсоры, созданные вследствие комбинации сорбции ГО на слое силикалита на поверхности стального электрода и сшивки с ГА, имеют чувствительность в 12–25 раз выше, нежели другие биосенсоры. Биосенсоры этой же группы отличаются высокой воспроизводимостью сигналов между разными партиями (относительное стандартное отклонение (ОСО) составляет 18 %), и воспроизводимостью внутри одной партии с ОСО 7 %. Такие биосенсоры обладают высокой стабильностью при хранении (потеря чувствительности в первые 18 дней хранения достигает лишь 29 %). Выводы. Показано, что использование частиц силикалита одновременно с методом поперечной сшивки с ГА в значительной степени повышает сорбцию ферментов на поверхности преобразователей из нержавеющей стали во время иммобилизации, а также улучшает аналитические парметры бисоенсоров. Такой метод иммобилизации ферментов может быть применен для дальнейшего усовершенствования работы биосенсоров. en Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вiopolymers and Cell Molecular and Cell Biotechnologies Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes Використання силікаліту для покращення адсорбції ферменту на поверхні перетворювачів з нержавіючої сталі Использование силикалита для улучшения адсорбции фермента на поверхности преобразователей из нержавеющей стали Article published earlier |
| spellingShingle | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes Pyeshkova, V.N. Dudchenko, O.Y. Soldatkin, O.O. Kucherenko, I.S. Ozansoy Kasap, B. Akata Kurc, B. Dzyadevych, S.V. Molecular and Cell Biotechnologies |
| title | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| title_alt | Використання силікаліту для покращення адсорбції ферменту на поверхні перетворювачів з нержавіючої сталі Использование силикалита для улучшения адсорбции фермента на поверхности преобразователей из нержавеющей стали |
| title_full | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| title_fullStr | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| title_full_unstemmed | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| title_short | Application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| title_sort | application of silicalite for improvement of enzyme adsorption on the stainless steel electrodes |
| topic | Molecular and Cell Biotechnologies |
| topic_facet | Molecular and Cell Biotechnologies |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154575 |
| work_keys_str_mv | AT pyeshkovavn applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT dudchenkooy applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT soldatkinoo applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT kucherenkois applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT ozansoykasapb applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT akatakurcb applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT dzyadevychsv applicationofsilicaliteforimprovementofenzymeadsorptiononthestainlesssteelelectrodes AT pyeshkovavn vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT dudchenkooy vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT soldatkinoo vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT kucherenkois vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT ozansoykasapb vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT akatakurcb vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT dzyadevychsv vikoristannâsilíkalítudlâpokraŝennâadsorbcíífermentunapoverhníperetvorûvačívzneržavíûčoístalí AT pyeshkovavn ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT dudchenkooy ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT soldatkinoo ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT kucherenkois ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT ozansoykasapb ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT akatakurcb ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali AT dzyadevychsv ispolʹzovaniesilikalitadlâulučšeniâadsorbciifermentanapoverhnostipreobrazovateleiizneržaveûŝeistali |