Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах

Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах

Розроблено багатоканальний мультибіосенсор на основі ємнісних структур типу електроліт– діелектрик–напівпровідник з іоночутливим шаром нітриду кремнію та змінних альгінатних мембран з іммобілізованими дріжджовими клітинами Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 і Cryptococcus l...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2005
Hauptverfasser: Кукла, О.Л., Канюк, М.І., Стародуб, М.Ф., Нагорна, С.С.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2005
Schriftenreihe:Біополімери і клітина
Schlagworte:
Молекулярна та клітинна біотехнології
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155706
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах / О.Л. Кукла, М.І. Канюк, М.Ф. Стародуб, С.С. Нагорна // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 4. — С. 346-350. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155706
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1557062025-02-09T14:22:10Z Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах Мультибиосенсор на основе дрожжевых клеток для определения глюкозы и сахарозы в водных растворах Multibiosensor on the basis of yeast cells for detection of glucose and sucrose in aqueous solutions Кукла, О.Л. Канюк, М.І. Стародуб, М.Ф. Нагорна, С.С. Молекулярна та клітинна біотехнології Розроблено багатоканальний мультибіосенсор на основі ємнісних структур типу електроліт– діелектрик–напівпровідник з іоночутливим шаром нітриду кремнію та змінних альгінатних мембран з іммобілізованими дріжджовими клітинами Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 і Cryptococcus laurentii УКМ Y-1135 для одночасного визначення концентрації глюкози і сахарози. Принцип роботи мультибіосенсора грунтується на селективності дріжджових клітин до вуглеводів та пропорційному утворенні кислоти під час використання цих вуглеводів як субстратів. Діапазон вимірюваних концентрації глюкози становить від 2 до 30 мМ, сахарози – від 2 до 50 мМ. Точність визначення цих вуглеводів у вказаних діапазонах складає 5–0 %. Разработан многоканальный мультибиосенсор на основе емко­стных структур типа электролит–диэлектрик–полупровод­ник с ионочувствительным слоем нитрида кремния и сменных альгинатных мембран с иммобилизованными дрожжевыми клетками Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 и Cryptococcus laurentii УКМ Y-1135 для одновре­менного определения концентрации глюкозы и сахарозы. Прин­цип работы мультибиосенсора основан на селективности дрожжевых клеток к углеводам и пропорциональном образова­нии кислоты при использовании углеводов дрожжевыми клет­ками в качестве субстратов. Диапазон измеряемых концент­раций глюкозы составляет от 2 до 30 мМ, сахарозы – от 2 до 50 мМ. Точность опредопределения этих углеводов в указанных диапазонах равна 5–10 %. A multichannel biosensor based on capacitive structures of electrolyte-insulator-semiconductor type with ion-sensitive layer of silicon nitride and exchangeable alginate membranes with immobilized yeast cells Candida krusei UKM Y-823, Saccharomyces cerevisiae UKM Y-517 and Cryptococcus laurentii UKM Y-1135 for simultaneous determination of glucose and sucrose concentration has been developed. The multibiosensor operation is based on the selectivity of used yeast cells towards carbohydrates and proportional generation of acid when the carbohydrates are used by yeast cells as a substrate. The measurable glucose and sucrose concentration ranges are 2–30 mM and 2–50 mM, correspondingly. The accuracy of glucose and sucrose detection in these ranges is about 5–10 %. 2005 Article Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах / О.Л. Кукла, М.І. Канюк, М.Ф. Стародуб, С.С. Нагорна // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 4. — С. 346-350. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0006FB https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155706 543.554; 582.282 uk Біополімери і клітина application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Молекулярна та клітинна біотехнології
Молекулярна та клітинна біотехнології
spellingShingle Молекулярна та клітинна біотехнології
Молекулярна та клітинна біотехнології
Кукла, О.Л.
Канюк, М.І.
Стародуб, М.Ф.
Нагорна, С.С.
Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
Біополімери і клітина
description Розроблено багатоканальний мультибіосенсор на основі ємнісних структур типу електроліт– діелектрик–напівпровідник з іоночутливим шаром нітриду кремнію та змінних альгінатних мембран з іммобілізованими дріжджовими клітинами Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 і Cryptococcus laurentii УКМ Y-1135 для одночасного визначення концентрації глюкози і сахарози. Принцип роботи мультибіосенсора грунтується на селективності дріжджових клітин до вуглеводів та пропорційному утворенні кислоти під час використання цих вуглеводів як субстратів. Діапазон вимірюваних концентрації глюкози становить від 2 до 30 мМ, сахарози – від 2 до 50 мМ. Точність визначення цих вуглеводів у вказаних діапазонах складає 5–0 %.
format Article
author Кукла, О.Л.
Канюк, М.І.
Стародуб, М.Ф.
Нагорна, С.С.
author_facet Кукла, О.Л.
Канюк, М.І.
Стародуб, М.Ф.
Нагорна, С.С.
author_sort Кукла, О.Л.
title Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
title_short Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
title_full Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
title_fullStr Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
title_full_unstemmed Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
title_sort мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate 2005
topic_facet Молекулярна та клітинна біотехнології
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155706
citation_txt Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах / О.Л. Кукла, М.І. Канюк, М.Ф. Стародуб, С.С. Нагорна // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 4. — С. 346-350. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series Біополімери і клітина
work_keys_str_mv AT kuklaol mulʹtibíosensornaosnovídríždžovihklítindlâviznačennâglûkoziísaharoziuvodnihrozčinah
AT kanûkmí mulʹtibíosensornaosnovídríždžovihklítindlâviznačennâglûkoziísaharoziuvodnihrozčinah
AT starodubmf mulʹtibíosensornaosnovídríždžovihklítindlâviznačennâglûkoziísaharoziuvodnihrozčinah
AT nagornass mulʹtibíosensornaosnovídríždžovihklítindlâviznačennâglûkoziísaharoziuvodnihrozčinah
AT kuklaol mulʹtibiosensornaosnovedrožževyhkletokdlâopredeleniâglûkozyisaharozyvvodnyhrastvorah
AT kanûkmí mulʹtibiosensornaosnovedrožževyhkletokdlâopredeleniâglûkozyisaharozyvvodnyhrastvorah
AT starodubmf mulʹtibiosensornaosnovedrožževyhkletokdlâopredeleniâglûkozyisaharozyvvodnyhrastvorah
AT nagornass mulʹtibiosensornaosnovedrožževyhkletokdlâopredeleniâglûkozyisaharozyvvodnyhrastvorah
AT kuklaol multibiosensoronthebasisofyeastcellsfordetectionofglucoseandsucroseinaqueoussolutions
AT kanûkmí multibiosensoronthebasisofyeastcellsfordetectionofglucoseandsucroseinaqueoussolutions
AT starodubmf multibiosensoronthebasisofyeastcellsfordetectionofglucoseandsucroseinaqueoussolutions
AT nagornass multibiosensoronthebasisofyeastcellsfordetectionofglucoseandsucroseinaqueoussolutions
first_indexed 2025-11-26T19:17:32Z
last_indexed 2025-11-26T19:17:32Z
_version_ 1849881688041062400
fulltext ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2005. Т. 21. № 4 МОЛЕКУЛЯРНА І КЛІТИННА БІОТЕХНОЛОГІЇ Мультибіосенсор на основі дріжджових клітин для визначення глюкози і сахарози у водних розчинах О. Л. Кукла, М. І. Канюк1, М. Ф. Стародуб1, С. С. Нагорна1' 2 Інститут фізики напівпровідників HAH України Просп. Науки, 41, Київ, 03028, Україна E-mail: kukla@isp.kiev.ua 'інститут біохімії ім. О. В. Палладіна HAH України Вул. Леонтовича, 9, Київ, 04030, Україна 2 Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. K. Заболотного HAH України Вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна Розроблено багатоканальний мультибіосенсор на основі ємнісних структур типу електроліт— діелектрик—напівпровідник з іоночутливим шаром нітриду кремнію та змінних альгінатних мембран з іммобілізованими дріжджовими клітинами Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 і Cryptococcus laurentii УКМ Y-1135 для одночасного визначення концентрації глюкози і сахарози. Принцип роботи мультибіосенсора грунтується на селективності дріжджових клітин до вуглеводів та пропорційному утворенні кислоти під час використання цих вуглеводів як субстратів. Діапазон вимірюваних концентрації глюкози становить від 2 до 30 мМ, сахарози — від 2 до 50 мМ. Точність визначення цих вуглеводів у вказаних діапазонах складає 5—10 %. Ключові слова: мультибіосенсор, дріжджі, глюкоза, сахароза. Вступ. В останні роки для проведення аналізу все частіше використовують біосенсори, виготовлені на основі живих клітин. Такі прилади завдяки ком­ пактності та незначним технологічним витратам є досить ефективними для проведення експрес-діа- гностики різних об'єктів [1 ]. Межі їхнього можли­ вого використання дуже широкі — від визначення токсичних речовин у водних стоках [2 ] до аналізу якості продуктів і напоїв у харчовій промисловості [3]. Вже створено біосенсори на основі як звичай­ них мікроорганізмів [4 ], так і генетично та хімічно модифікованих [5]. Відомо біосенсори для визна­ чення декількох речовин одночасно [3, 5] . Перевага клітинних мультибіосенсорів пов'яза- © О Л. КУКЛА, М. І. КАНЮК, М. Ф. СТАРОДУБ, С С НАГОРНА, 2005 на з дешевизною одержання клітин та, зокрема, простотою технології виготовлення біологічних сен­ сорів з використанням дріжджових клітин. Крім того, дріжджі містять велику кількість ферментів, які можна застосовувати як чутливі елементи в біосенсорах [3, 5 ] . Недоліком біосенсорів на основі дріжджових клітин є те, що вони дають менший за величиною відгук порівняно з біосенсорами на основі чистих ферментів. Використання багатока­ нального біосенсора з можливістю швидкої заміни сенсорних мембран дає необхідну точність та від- творюваність результатів за рахунок одночасної реєстрації відгуків від декількох однакових сенсор­ них елементів [6—8 ]. Це дозволяє створити недо­ рогі чутливі біосенсори, які здатні працювати в польових умовах. mailto:kukla@isp.kiev.ua МУЛЬТИБЮСЕНСОР НА ОСНОВІ ДРІЖДЖОВИХ КЛІТИН Метою даної роботи було розроблення біо- сенсора на основі ємнісних структур типу елект­ роліт—діелектрик—напівпровідник (ЕДН) з іоно- чутливим шаром нітриду кремнію та використан­ ням дріжджових клітин як чутливих елементів для визначення вуглеводного складу розчинів на потре­ би цукрової промисловості. Принцип роботи біосен- сора заснований на селективній дії дріжджових клітин до певних вуглеводів та пропорційному утворенні кислоти при використанні вуглеводів як субстратів. Матеріали і методи. Мультибіосенсор, розроб­ лений на основі кремнієвих структур Si-Si0 2—Si 3N 4 із рН-чутливим шаром нітриду кремнію, містить від 10 до 20 плоских мікрореакторних комірок, утворених ущільненням нітридно-кремнієвої по­ верхні з проточною системою напуску рідинних зразків [6—8]. Проточна система має від двох до чотирьох паралельно розташованих каналів, у кож­ ному з яких розміщено до п'яти ЕДН-сенсорних комірок. Загальний вигляд такої сенсорної лінійки наведено на рис. 1. Всі комірки мають спільний верхній електрод (рис. 1, а), де зв'язок кремнієвої основи з останнім утворюється за допомогою алю­ мінієвого контакту. На рис. 1, б, наведено детальну схему однієї з сенсорних комірок, яка включає кремнієву рН-чутливу структуру, герметичне ущі­ льнення до рідинного протоку, внутрішній елект­ роліт та металевий протиелектрод. Фізико-хімічні зміни, що відбуваються у до­ сліджуваному розчині, реєстрували за допомогою методу вольт-ємнісних вимірів одночасно для всіх ємнісних каналів сенсорного масиву. Для всіх ви­ користаних дріжджових клітин результатом селек­ тивних реакцій з відповідними субстратами є утво­ рення кислоти, що супроводжується дисоціацією іонів водню в реакційному об'ємі. Протони дифун­ дують до рН-чутливої поверхні і змінюють поверх­ невий потенціал ЕДН-структури, який і фіксується за допомогою вимірювання C/V кривої. Сигнал відгуку сенсорного каналу визначають за зсувом C/V кривої по осі напруги. Чутливість ЕДН-струк- тур у діапазоні значень рН 2—9 складала близько 45 мВ/рН. Похибка вимірювання величини рН для стандартних буферних розчинів не перевищувала 5 %. Для визначення концентрації глюкози і саха­ рози у водних розчинах використано три види дріжджів: Candida krusei УКМ Y-823 (утворює кислоту в разі глюкози як субстрату), Saccha- Рис. 1. Схема багатоканального біосенсора (а: 1 — корпус; 2 — чутлива структура Si-Si0 2 —Si3N 4 ; 3,4 — вхід і вихід проточного каналу відповідно; 5 — гумова герметизація; б — металічний протиелектрод; 7 — мембрани з іммобілізованими дріжджовими клітинами; 8 — алюмінієвий контакт для кремнію) та вимі­ рювальна комірка і електрична схема (б: 9 — електрод порів­ няння; 10 — C/V перетворювач; 11 — підключення до ПК) romyces cerevisiae УКМ Y-517 і Cryptococcus lauren- tii УКМ Y-1135 (утворюють кислоту, якщо глюкоза і сахароза є субстратами). Дріжджові клітини виро­ щували на поживному середовищі Рідер (г/л): (NH 4 ) 2 S0 4 - 3 ,0; M g S 0 4 — 0,7; NaCl - 0 ,5; КН 2 Р0 4 — 1,0; К 2 Н Р 0 4 — 0,1; джерело вуглево­ дів — сахароза і глюкоза 10,0; дріжджовий ав- толізат — 0,5 (рН 6,0—6,5, температура 24— 30 °С). Під час роботи з багатоканальним мультибіо- сенсором мембрани з іммобілізованими дріжджо­ вими клітинами вносили одночасно в різні мікро- реакторні комірки. Одну комірку використовували як контрольну (референтну). До неї вносили 1 %- ву кальцій-альгінатну мембрану, яка не містила клітин дріжджів. У проточну систему вводили роз­ чини різних субстратів. Значення сигналів відгуків для всіх сенсорних каналів знаходили відніманням від величин одержаного відгуку величини сигналу референтного каналу. Усі виміри здійснювали при кімнатній температурі. Оптимально достатній час для вимірювання сигналів відгуків в усіх випадках складав 20 хв. Сигнали реєстрували у стандартних буферних розчинах: 0,85 % NaCl в 0,5—1,0 мМ трис-НСІ (рН 7,3). Сенсорниі мембрани на основі дріжджових 347 КУКЛА О. Л. ТА Ш. Рис. 2. Типові криві залежності відгуків сенсора на основі клітин Candida krusei УКМ Y-823 від концентрації глюкози: І — 10 мМ; 2 — 15 мМ; 3 — 30 мМ; t o n T — оптимальний час вимі­ рювання відгуку клітин виготовляли в такий спосіб: вирощені на рідкому поживному середовищі протягом двох днів дріжджі центрифугували (15 хв, 5000 об/хв), після чого осад ресуспендували в 0,85 %-му розчині NaCl. Суспезію знову центрифугували. Одержані таким чином клітини змішували з 2 %-м розчином альгінату натрію у співвідношенні 1:1. Суміш нано­ сили на рівну поверхню і обробляли 1 %-м розчи­ ном СаС12 до утворення міцної кальцій-альгінатної мембрани. Створені дріжджові мембрани викори­ стовували одноразово. Результати і обговорення. Протягом роботи здійснено вимірювання відгуків біосенсорів на ос­ нові трьох штамів дріжджів (С. krusei УКМ Y-823, 5. cerevisiae УКМ Y-517'i С. laurentii УКМ Y-1135) у водних розчинах глюкози і сахарози з концент­ рацією від 2 до 50 мМ. На рис. 2, 3 показано типові криві відгуків двох типів сенсорів на різну концен­ трацію глюкози (сахарози) в розчині. Аналіз одер­ жаних даних дозволяє зробити висновок про те, що сенсор на основі клітин С. krusei 823 селективно чутливий до глюкози, тобто утворює кислоту лише при застосуванні глюкози як субстрату, в той же час у разі сахарози та лактози сигнали відгуків відсутні в межах похибки вимірювань. Сенсор на основі клітин S. cerevisiae 517 і С. laurentii 1135 утворює кислоту при використанні як глюкози, так і сахарози як субстратів. Крім того, сенсор на основі клітин С. laurentii 1135 утворює кислоту також при використанні лактози як субстрату. В П р и м і т к а . «—» — сигнал відгуку відсутній в межах похибки вимірювань. таблиці наведено значення чутливості сенсорів на основі відповідних клітин до згаданих вуглеводів, які свідчать про існуючу селективність даних сен­ сорів. Залежності відгуків сенсорів на основі клітин С. krusei 823 і S. cerevisiae 517 від концентрації глюкози та сенсорів на основі клітин С. laurentii 1135 і 5". cerevisiae 517 від концентрації сахарози наведено на рис. 4 і 5 відповідно. Вони можуть служити калібрувальними кривими для визначення концентрації окремих відповідних вуглеводів. Діаграма залежності відгуків сенсора на основі клітин S. cerevisiae 517 від концентрації суміші глюкози і сахарози за постійної концентрації глю- 348 МУЛЬТИБЮСЕНСОР НА ОСНОВІ ДРІЖДЖОВИХ КЛІТИН Рис. 4. Калібрувальні криві залежності від концентрації глюкози відгуків сенсорів на основі клітин: / — Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517; 2 — Candida krusei УКМ Y-823 - і — і — • — і — ' — г 25 35 45 Концентрація сахарози, мМ Рис. 5. Калібрувальні криві залежності від концентрації сахаро­ зи відгуків сенсорів на основі клітин: / — 8ассІшготусе5 се- геуіьіае УКМ У-517; 2 — СгурШоссив ІаигепШ УКМ У-1135 кози в розчині (7,5 мМ), але за різної концентрації сахарози (5,0; 7,5 і 10,0 мМ) представлена на рис. 6. Приріст відгуку сенсора при збільшенні концен­ трації сахарози в суміші глюкози і сахарози за постійної концентрації глюкози свідчить про те, що сенсор на основі клітин 5. сегеуівіае 517 практично одночасно реагує на обидва субстрати. Необхідно відзначити, що це твердження стосується також сенсора на основі клітин С. ІаигепШ 1135. Роздільне визначення згаданих вуглеводів у суміші здійснюється у такий спосіб. За допомогою селективного до глюкози сенсора на основі клітин С. кгизеі 823 спочатку визначається концентрація Рис. 6. Діаграма залежності відгуків біосенсора на основі клітин Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 від концентрації глюкози та суміші глюкози і сахарози за постійної концентрації глюкози (7,5 мМ): 1 — відгук на глюкозу (G) та суміш глюкози і сахарози (S) ( 2 — 5 мМ сахароза; 3— 7,5 мМ сахароза; 4 — 10 мМ сахарози) глюкози в суміші. Потім за допомогою сенсора на основі клітин S. cerevisiae 517 тестується сумарна концентрація глюкози й сахарози. При цьому вра­ ховується величина відгуку цього сенсора окремо на вже визначену концентрацію глюкози за отри­ маним раніше калібрувальним графіком. Концент­ рація сахарози в суміші визначається за різницею відгуку цього сенсора на глюкозу і відгуку на суміш глюкози та сахарози. Ця різниця буде про­ порційна концентрації сахарози в розчині. Необхідно зазначити, що на відтворюваність сенсорних відгуків впливає технологічна розбіж­ ність під час виготовлення дріжджових мембран. Тому для підвищення надійності визначення вугле­ водного складу розчинів необхідно використовувати багатоканальні мультисенсори з дублюванням ко­ мірок, у яких містяться набори однакових чутли­ вих мембран, із використанням подальшої стати­ стичної обробки даних сенсорного масиву. За таких умов точність вимірів глюкози і сахарози за допо­ могою розробленого мультисенсора на основі вико­ ристаних дріжджових клітин становить 5—10 %. Висновки. Показано можливість застосування розробленого багатоканального мультибіосенсора на основі мембран з іммобілізованими дріжджо­ вими клітинами для одночасного селективного виз­ начення концентрації різних вуглеводів (на при­ кладі глюкози і сахарози) як окремо, так і в їхній сумішах з використанням дріжджових мікроорга­ нізмів С. krusei 823, S. cerevisiae 517 і С. ІаигепШ 349 КУКЛА О Л. ТА IH. 1135. Вимірюваний діапазон концентрацій глюкози становить від 2 до ЗО мМ, сахарози — від 2 до 50 мМ. Точність визначення цих вуглеводів у вка­ заних діапазонах складає 5—10 %. A. L. Kukla, М. І. Капуик, М. F. Starodub, S. S. Nagornaya Multibiosensor on the basis of yeast cells for detection of glucose and sucrose in aqueous solutions Summary A multichannel biosensor based on capacitive structures of elec­ trolyte-insulator-semiconductor type with ion-sensitive layer of sili­ con nitride and exchangeable alginate membranes with immobilized yeast cells Candida krusei UKM Y-823, Saccharomyces cerevisiae UKM Y-517 and Cryptococcus laurentii UKM Y-1135 for simul­ taneous determination of glucose and sucrose concentration has been developed. The multibiosensor operation is based on the selectivity of used yeast cells towards carbohydrates and propor­ tional generation of acid when the carbohydrates are used by yeast cells as a substrate. The measurable glucose and sucrose concen­ tration ranges are 2—30 mM and 2—50 mM, correspondingly. The accuracy of glucose and sucrose detection in these ranges is about 5—10 %. Key words: multibiosensor, yeast, glucose, sucrose. А. Л. Кукла, H. И. Канюк, H. Ф. Стародуб, С. С. Нагорная Мультибиосенсор на основе дрожжевых клеток для определения глюкозы и сахарозы в водных растворах Резюме Разработан многоканальный мультибиосенсор на основе емко­ стных структур типа электролит—диэлектрик—полупровод­ ник с ионочувствительным слоем нитрида кремния и сменных альгинатных мембран с иммобилизованными дрожжевыми клетками Candida krusei УКМ Y-823, Saccharomyces cerevisiae УКМ Y-517 и Cryptococcus laurentii УКМ Y-1135 для одновре­ менного определения концентрации глюкозы и сахарозы. Прин­ цип работы мультибиосенсора основан на селективности дрожжевых клеток к углеводам и пропорциональном образова­ нии кислоты при использовании углеводов дрожжевыми клет­ ками в качестве субстратов. Диапазон измеряемых концент­ раций глюкозы составляет от 2 до 30 мМ, сахарозы — от 2 до 50 мМ. Точность определения этих углеводов в указанных диапазонах равна 5—10 %. Ключевые слова: мультибиосенсор, дрожжи, глюкоза, саха­ роза ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ 1. LfSouza S. F. Microbial biosensors / / Biosensors and Bio- electronics.—2001.—16.—P. 337—353. 2. Ignatov О. V., Gulii О. I., Singirtsev I. N., Shcherbakov A. A., Makarov О. E., Ignatov V. V. Effecte of p-nitrophenol and organophosphorous nitroaromatic insecticides on the respi­ ratory activity of free and immobilized cells of strains S-l 1 and BA-11 of Pseudomonas putida II Prikl. Biokhim. Mikrobiol.— 2002.—38.—P. 278—285. 3. Lobanov A. V., Borisov I. A., Gordon S. H., Greene R. V., Leathers T. D., Reshetilov A. N. Analysis of ethanol-glucose mixtures by two microbial sensors: application of chemometrics and artificial neural networks for data processing / / Biosensors and Bioelectronics.—2001.—16.—P. 1001—1007. 4. Belkin S. Microbial whole-cell sensing systems of environmental pollutants / / Curr. Opin. Microbiol.—2003 —6.—P. 206— 212. 5. Gonchar M., Maidan M., Korpan Y, Sibirny V., Kotylak Z., Sibirny A. Metabolically engineered methylotrophic yeast cells and enzymes as sensor biorecognition elements / / FEMS Yeast Res.—2002.—2.—P. 307—314. 6. Кукла А. Л., Ширшов Ю. M., Канюк H. И., Стародуб H. Ф., Прохорович А. В. Мультиферментный сенсор на основе емкостных структур типа электролит—диэлектрик—полу­ проводник / / Оптоэлектроника и полупроводниковая тех­ ника.— 1998.—№ 33.—С. 63—69. 7. Starodub N. F., Капуик М. I., Kukla A. L., Shirshov Yu. М. Multi-enzymatic electrochemical sensor: field measurements and their optimisation / / Analyt. Chim. Acta.—1999.—385.— C. 461—466. 8. Kukla A. L, Kanyuk N. I., Starodub N. F., Shirshov Yu. M. Multienzyme electrochemical sensor array for determination of heavy metal ions / / Sensors and Actuators В.—1999.—57.— С. 213—218. УДК 543.554; 582.282 Надійшла до редакції 03.11.04

Ähnliche Einträge