Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів
Досліджено роботу високочутливого та селективного мультибіосенсора на основі низки іммобілізованих ферментів як біоселективних елементів та матриці рН-чутливих польових транзисторів як перетворювачів біохімічного сигналу в електричний. Для створення біоселективних елементів мультибіосенсора використ...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157889 |
| 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: | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів / О.О. Солдаткін, О.С. Павлюченко, О.Л. Кукла, В.М. Архипова, С.В. Дзядевич, О.П. Солдаткін, Г.В. Єльська // Біополімери і клітина. — 2008. — Т. 24, № 6. — С. 494-502. — Бібліогр.: 15 назв. — укр., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860176219888156672 |
|---|---|
| author | Солдаткін, О.О. Павлюченко, О.С. Кукла, О.Л. Архипова, В.М. Дзядевич, С.В. Солдаткін, О.П. Єльська, Г.В. |
| author_facet | Солдаткін, О.О. Павлюченко, О.С. Кукла, О.Л. Архипова, В.М. Дзядевич, С.В. Солдаткін, О.П. Єльська, Г.В. |
| citation_txt | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів / О.О. Солдаткін, О.С. Павлюченко, О.Л. Кукла, В.М. Архипова, С.В. Дзядевич, О.П. Солдаткін, Г.В. Єльська // Біополімери і клітина. — 2008. — Т. 24, № 6. — С. 494-502. — Бібліогр.: 15 назв. — укр., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Біополімери і клітина |
| description | Досліджено роботу високочутливого та селективного мультибіосенсора на основі низки іммобілізованих ферментів як біоселективних елементів та матриці рН-чутливих польових транзисторів як перетворювачів біохімічного сигналу в електричний. Для створення біоселективних елементів мультибіосенсора використано ферменти ацетилхолінестеразу, бутирилхолінестеразу, уреазу, глюкозооксидазу та триферментну систему інвертаза–мутаротаза–глюкозооксидаза, які демонструють високу чутливість до дії токсинів. Визначено оптимальні концентрації субстратів, використані при інгібіторному аналізі, вони становлять для ацетилхоліну 10 мМ, бутирилхоліну – 5 мМ, сечовини – 5 мМ, цукрози – 5 мМ та глюкози – 2 мМ. Час інкубації мультибіосенсора в токсичних розчинах дорівнює 20 хв. Показано, що перехресного впливу субстратів для всіх використаних ферментних систем майже немає. перевірено також інгібіторну дію окремих токсинів та їхніх сумішей на біоселективні елементи мультибіосенсора.
The operation of highly sensitive and selective multibiosensor based on different immobilized enzymes as bioselective elements and the matrix of pH-sensitive field effect transistors as transducers has been investigated. To develop bioselective elements of multibiosensor, the enzymes acetylcholinesterase, butyryl-cholinesterase, urease, glucose oxidase, and three-enzyme system invertase-mutarotase-glucose oxidase with high sensitivity to toxins were used. The optimal concentrations of substrates for inhibitory analysis application were chosen as follows: 10 mM acetylcholine, 5 mM butyrylcholine, 5 mM urea, 5 mM sucrose, and 2 mM glucose. The incubation time of multibiosensor in toxic solution was 20 min. No cross-influence of substrates in all the enzyme systems used was found. The inhibitory influence of separate toxins and their mixture on the bioselective elements of multibiosensor was studied.
Исследована работа высокочувствительного и селективного мультибиосенсора на основе ряда иммобилизованных ферментов как биоселективных элементов и матрицы рН-чувствительных полевых транзисторов как преобразователей биохимического сигнала в электрический. Для создания биоселективных элементов мультибиосенсора использовали ферменты ацетилхолинэстеразу, бутирилхолинэстеразу, уреазу, глюкозооксидазу и трехферментную систему инвертаза–мутаротаза–глюкозооксидаза, демонстрирующие высокую чувствительность к действию токсинов. Определены оптимальные концентрации субстратов для использования в ингибиторном анализе, которые составили для ацетилхолина 10 мМ, бутирилхолина – 5 мМ, мочевины – 5 мМ, сахарозы – 5 мМ и глюкозы – 2 мМ. Время инкубации мульти- биосенсора в токсичных растворах составило 20 мин. Показано, что перекрестное влияние субстратов для всех использованных ферментных систем практически отсутствует. Также проверено действие отдельных токсинов и их смесей на биоселективные элементы мультибиосеносра.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:00:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀ ² Ê˲ÒÈÍÍÀ Á²ÎÒÅÕÍÎËÎò¯
Îïòèì³çàö³ÿ ðîáîòè ìóëüòèá³îñåíñîðà ïðè
³íã³á³òîðíîìó àíàë³ç³ òîêñèí³â
Î. Î. Ñîë äàòê³í, Î. Ñ. Ïàâ ëþ ÷åí êî1, Î. Ë. Êóê ëà1, Â. Ì. Àðõèïîâà,
Ñ. Â. Äçÿ äå âè÷, Î. Ï. Ñîë äàòê³í, Ã. Â. ªëüñüêà
²íñòè òóò ìî ëå êó ëÿð íî¿ á³îëî㳿 ³ ãå íå òè êè ÍÀÍ Óêðà¿ íè
Âóë. Àêàäåì³êà Çà áî ëîò íî ãî, 150, Êè¿â, Óêðà¿ íà, 03680
1²íñòè òóò ô³çèêè íàï³âïðîâ³äíèê³â ³ì. Â. ª. Ëàø êàðü î âà ÍÀÍ Óêðà¿ íè
Ïðîñï. Íà ó êè, 41, Êè¿â, Óêðà¿ íà, 03028
alex_sold@yahoo.com
Äîñë³äæå íî ðî áî òó âè ñî êî ÷óò ëè âî ãî òà ñå ëåê òèâ íî ãî ìóëü òèá³îñåí ñî ðà íà îñíîâ³ íèç êè
³ììîá³ë³çî âà íèõ ôåð ìåíò³â ÿê á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â òà ìàò ðèö³ ðÍ-÷óò ëè âèõ ïî ëüî âèõ òðàí -
çèñ òîð³â ÿê ïå ðå òâî ðþ âà÷³â á³îõ³ì³÷íî ãî ñèã íà ëó â åëåê òðè÷ íèé. Äëÿ ñòâî ðåí íÿ á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå -
ìåíò³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà âè êî ðèñ òà íî ôåð ìåí òè àöå òèë õîë³íå ñòå ðà çó, áó òè ðèë õîë³íå ñòå ðà çó,
óðå à çó, ãëþ êî çî îê ñè äà çó òà òðè ôåð ìåí òíó ñèñ òå ìó ³íâåð òà çà–ìó òà ðî òà çà–ãëþ êî çî îê ñè äà çà, ÿê³
äå ìî íñòðó þòü âè ñî êó ÷óò ëèâ³ñòü äî 䳿 òîê ñèí³â. Âèç íà ÷å íî îïòè ìàëüí³ êîí öåí òðàö³¿ ñóá ñòðàò³â,
âè êî ðèñ òàí³ ïðè ³íã³á³òîð íî ìó àíàë³ç³, âîíè ñòà íîâ ëÿòü äëÿ àöå òèë õîë³íó 10 ìÌ, áó òè ðèë õîë³íó –
5 ìÌ, ñå ÷î âè íè – 5 ìÌ, öóê ðî çè – 5 ìÌ òà ãëþ êî çè – 2 ìÌ. ×àñ ³íêó áàö³¿ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà â òîê ñè÷ -
íèõ ðîç ÷è íàõ äîð³âíþº 20 õâ. Ïî êà çà íî, ùî ïå ðå õðåñ íî ãî âïëè âó ñóá ñòðàò³â äëÿ âñ³õ âè êî ðèñ òà íèõ
ôåð ìåí òíèõ ñèñ òåì ìàé æå íåìàº. Ïåðåâ³ðåíî òàêîæ ³íã³á³òîðíó ä³þ îêðåìèõ òîêñèí³â òà ¿õí³õ
ñóì³øåé íà á³îñåëåêòèâí³ åëåìåíòè ìóëüòèá³îñåíñîðà.
Êëþ ÷îâ³ ñëî âà: ìóëü òèá³îñåí ñîð, ³ììîá³ë³çî âàí³ ôåð ìåí òè, ðÍ-÷óò ëèâ³ ïî ëüîâ³ òðàí çèñ òî ðè,
³íã³á³òîð íèé àíàë³ç, òîêñèíè.
Âñòóï. Ðîç ðîá êà ð³çíî ìàí³òíèõ á³îñåí ñîð íèõ ïðè -
ëàä³â äëÿ øâèä êî ãî âè ÿâ ëåí íÿ òà âèç íà ÷åí íÿ ð³çíèõ
òîê ñè÷ íèõ ðå ÷î âèí ó äîâê³ëë³, òî âà ðàõ ìà ñî âî ãî
ñïî æè âàí íÿ ³ ïðî äóê òàõ õàð ÷ó âàí íÿ º íàä çâè ÷àé íî
àê òó àëü íèì ïè òàí íÿì óïðî äîâæ îñòàí íüî ãî äå ñÿ -
òèë³òòÿ ³ îäíèì ³ç îñíîâ íèõ íà ïðÿìê³â ðîç âèò êó ñó -
÷àñ íèõ àíàë³òè÷ íèõ á³î/õå ìî òåõ íî ëîã³é. Íà ðàç³ â
ñâ³ò³ âæå ðîç ðîá ëå íî íèç êó ìî íîá³îñåí ñîð³â [1–8]
äëÿ âèç íà ÷åí íÿ ð³çíèõ òîê ñè÷ íèõ ðå ÷î âèí. Äåÿê³ ç
íèõ ñòâî ðå íî äëÿ ïðÿ ìî ãî àíàë³çó [1–4], ³íø³ – äëÿ
³íã³á³òîð íî ãî [5–9].  îäí³é ÷àñ òèí³ á³îñåí ñîð³â ÿê
á³îñå ëåê òèâí³ åëå ìåí òè âè êî ðèñ òà íî ôåð ìåí òè
[1–3, 6–9], â äðóã³é – ì³êðî îð ãàí³çìè [4, 5]. Äëÿ ðî -
áî òè öèõ á³îñåí ñîð³â çà ñòî ñî âó âà ëè ð³çíî ìàí³òí³
òèïè ô³çè÷ íèõ ïå ðå òâî ðþ âà÷³â ³ ñõå ìè âèì³ðþ -
âàëü íèõ óñòà íî âîê. Àëå ñå ëåê òèâ íîñò³ îä íî ãî ìî -
íîá³îñåí ñî ðà ÷àñ òî íå äîñ òàò íüî äëÿ òîãî, ùîá âèç -
íà ÷è òè, ÿê³ ðå ÷î âè íè ³ â ÿê³é ê³ëüêîñò³ çíà õî äÿòü ñÿ
ó äîñë³äæó âà íî ìó çðàç êó. Çàç íà ÷åí³ á³îñåí ñî ðè
ìîæ íà âè êî ðèñ òî âó âà òè ëèøå äëÿ âèç íà ÷åí íÿ
îäí³º¿ òîê ñè÷ íî¿ ðå ÷î âè íè àáî êëà ñó òîê ñè÷ íèõ
ñïî ëóê (çà ãàëü íî¿ òîê ñè÷ íîñò³). Òîìó á³ëüø³ñòü
ïîä³áíèõ ðîá³ò ³ç ñòâî ðåí íÿ ìî íîá³îñåí ñîð³â äëÿ
âèç íà ÷åí íÿ òîê ñèí³â çà âåð øóºòüñÿ ïåð ñïåê òè âîþ
ñòâî ðåí íÿ ìóëü òèá³îñåí ñîð³â. Íà äà íî ìó åòàï³ ðîç -
494
ISSN 0233-7657. Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà. 2008. Ò. 24. ¹ 6
© Î. Î. ÑÎËÄÀÒʲÍ, Î. Ñ. ÏÀÂËÞ×ÅÍÊÎ, Î. Ë. ÊÓÊËÀ, Â. Ì. ÀÐÕÈÏÎÂÀ,
Ñ. Â. ÄÇßÄÅÂÈ×, Î. Ï. ÑÎËÄÀÒʲÍ, Ã. Â. ªËÜÑÜÊÀ, 2008
ðîá ëå íî êîí öåïö³þ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äëÿ âè êî ðèñ -
òàí íÿ â åêî ëîã³÷íî ìó ìîí³òî ðèí ãó òà ïî êà çà íî ïðè -
íöè ïî âó ìîæ ëèâ³ñòü éîãî ñòâî ðåí íÿ [10]. Òà êîæ
³ñíóº äåê³ëüêà ëà áî ðà òîð íèõ ïðî òî òèï³â ìóëü -
òèá³îñåí ñîð íèõ ïðè ëàä³â íà îñíîâ³ ð³çíèõ òèï³â ïå -
ðå òâî ðþ âà÷³â ç âè êî ðèñ òàí íÿì ð³çíî ìàí³òíèõ
á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â [11–13]. Àëå íà é ïåð -
ñïåê òèâí³øèì, íà íàø ïî ãëÿä, º ñòâîðåííÿ
ìóëüòèá³îñåíñîðà, ùî âèêîðèñòîâóº ³ììîá³ë³çîâàí³
ôåðìåíòè (÷è ñóì³ø³ ôåðìåíò³â) òà ìàòðèöþ
ðÍ-÷óòëèâèõ ïîëüîâèõ òðàíçèñòîð³â (ðÍ-ÏÒ), íà
îñíîâ³ ³íã³á³òîðíîãî àíàë³çó òîêñè÷íèõ ðå÷îâèí,
ÿêèé ïîêè ùå íå çàñòîñîâóâàâñÿ.
Äëÿ ñòâî ðåí íÿ á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â ìóëü -
òèá³îñåí ñî ðà çà ïðî ïî íî âà íî âè êî ðèñ òà òè íà éö³êà-
â³ø³, ç òî÷ êè çî ðó ³íã³á³òîð íî ãî àíàë³çó, ôåð ìåí òè:
àöå òèë õîë³íå ñòå ðà çó, áó òè ðèë õîë³íå ñòå ðà çó, óðå à -
çó, ãëþ êî çî îê ñè äà çó òà òðè ôåð ìåí òíó ñèñ òå ìó
³íâåð òà çà–ìó òà ðî òà çà–ãëþ êî çî îê ñè äà çà. Çàñ òî ñó -
âàí íÿ çãà äà íèõ ôåð ìåíò³â äîç âî ëèòü ñå ëåê òèâ íî
âèç íà ÷à òè òàê³ òîê ñè÷í³ ðå ÷î âè íè, ÿê ôîñ ôî ðî îð -
ãàí³÷í³ òà õëî ðî îð ãàí³÷í³ ïåñ òè öè äè, êàð áà ìàòí³
ãåðá³öè äè òà ³îíè âàæ êèõ ìå òàë³â. Ïåðø³ åòà ïè ðîç -
ðîá êè òà êî ãî ìóëü òèá³îñåí ñî ðà ïðåä ñòàâ ëå íî ó
íàø³é ðî áîò³ [14], äå íà âå äå íî åê ñïå ðè ìåí òàëüí³
äàí³ ç âè áî ðó ñï³ëüíî ãî, îïòè ìàëü íî ãî äëÿ ïå -
ðåë³÷å íèõ ôåð ìåíò³â, ìå òî äó ³ììîá³ë³çàö³¿,
ï³ä³áðà íî îïòè ìàëüí³ óìî âè îä íî ÷àñ íî¿ ðî áî òè
á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â, ïå ðåâ³ðå íî ìîæ ëè âîñò³
âè êî ðèñ òàí íÿ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äëÿ ïðÿ ìî ãî
àíàë³çó íèç êè ñóá ñòðàò³â. Öÿ ðî áî òà º ëîã³÷íèì
ïðî äîâ æåí íÿì ïî ïå ðåä íüî¿ òà ïðè ñâÿ ÷å íà âè êî -
ðèñ òàí íþ ³ àäàï òàö³¿ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äëÿ
³íã³á³òîð íî ãî àíàë³çó.
Ìà òåð³àëè ³ ìå òî äè. Ó äîñë³äæåí íÿõ âè êî ðèñ -
òà íî ïðå ïà ðà òè ë³îô³ë³çî âà íèõ ôåð ìåíò³â: óðå à çó
áîá³â ñî¿ ç àê òèâí³ñòþ 31 îä. àêò/ìã ô³ðìè «Fluka»
(Øâåé öàð³ÿ); àöå òèë õîë³íå ñòå ðàçó (AöÕÅ) åëåê -
òðè÷ íî ãî âóã ðÿ ç àê òèâí³ñòþ 426 îä. àêò/ìã ô³ðìè
«Sigma-Aldrich Chåmie» (ÑØÀ); áó òè ðèë õîë³íå -
ñòå ðà çó (ÁóÕÅ) ñè âî ðîò êè êðîâ³ êî íÿ ç àê òèâí³ñòþ
13 îä. àêò/ìã ô³ðìè «Sigma-Aldrich Chåmie»; ãëþ -
êî çî îê ñè äà çó (ÃÎÄ) Penicillium vitale ç àê òèâí³ñòþ
130 îä. àêò/ìã ô³ðìè «Ä³àã íîñ òè êóì» (Óêðà¿ íà);
³íâåð òà çó ïå êà ðñüêèõ äð³æäæ³â ç àê òèâí³ñòþ
355 îä. àêò/ìã ô³ðìè «Sigma-Aldrich Chåmie»; ìó òà -
ðî òà çó íè ðêè ñâèí³ ç àê òèâí³ñòþ 100 îä. àêò/ìã
ô³ðìè «Biozyme Laboràtories Ltd» (Âå ëè êà Áðè -
òàí³ÿ). Áè ÷à ÷èé ñè ðî âàò êî âèé àëü áóì³í (ÁÑÀ)
(ôðàêö³ÿ V) òà 50 %-é âîä íèé ðîç ÷èí ãëó òà ðî âî ãî
àëü äåã³äó (ÃÀ) òà êîæ îò ðè ìà íî â³ä ô³ðìè
«Sigma-Aldrich Chåmie». ßê ñóá ñòðà òè âè êî ðèñ òà -
íî ñå ÷î âè íó, áó òè ðèë õîë³íõëî ðèä (ÁóÕ), àöå òèë -
õîë³íõëî ðèä (ÀöÕ), ãëþ êî çó òà öóê ðî çó; ÿê
³íã³á³òî ðè – âîäí³ ðîç ÷è íè í³òðàò³â âàæ êèõ ìå òàë³â
â³ò÷èç íÿ íî ãî âè ðîá íèö òâà òà òðèõ ëî ðî ôîí [(äèìå -
òèë-2,2,2-òðèõëîð-1-ã³äðîêñ³åòèë)-ôîñ ôî íàò] (ôîñ -
ôî ðî îð ãàí³÷íèé ïåñ òè öèä ô³ðìè «Riedel-de-Haen»,
Øâåé öàð³ÿ); êàð áî ôó ðàí [2,3-äèã³äðî-2,2-äè ìå òèë -
áåí çî ôó ðàí-7-¿ë-N-ìå òèë êàð áà ìàò] (êàð áà ìàò íèé
ïåñ òè öèä ô³ðìè «Riedel-de-Haen»).
Ðî áî ÷èì áó ôå ðîì ñëó ãó âàâ ôîñ ôàò íèé ðîç ÷èí
(ÊÍ2Ð04-NàÎÍ). Ñïî ëó êè äëÿ ïðè ãî òó âàí íÿ áóôåðà
òà ³íø³ íåîðãàí³÷í³ ðå÷îâèíè, âèêîðèñòàí³ â ðî -
áîò³, – â³ò÷èçíÿíîãî âè ðîá íèö òâà ç³ ñòó ïå íåì ÷èñ -
òî òè «õ. ÷.» òà «÷. ä. à.».
Âè ãî òîâ ëåí íÿ á³îñå ëåê òèâ íèõ ìåì áðàí. Äëÿ âè -
ãî òîâ ëåí íÿ ðî áî ÷èõ á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â íà
îñíîâ³ ÀöÕÅ, ÁóÕÅ, óðå à çè òà ÃÎÄ ãî òó âà ëè ðîç ÷è -
íè, ÿê³ ì³ñòè ëè ñóì³ø 10 % ôåð ìåí òó òà 10 % ÁÑÀ,
à äëÿ òðè ôåð ìåí òíî¿ ñèñ òå ìè – ñóì³ø 6 % ³íâåð òà -
çè, 6 % ìó òà ðî òà çè, 5 % ãëþ êî çîê ñè äà çè òà 3 %
ÁÑÀ (äàë³ – òðè ôåð ìåí òíèé ðîç ÷èí). Íà âàæ êè ôåð -
ìåíò³â ðîç ÷è íÿ ëè ó 40 ìÌ ôîñ ôàò íî ìó áó ôåð³, ðÍ
6,5, ç 20 %-ì ãë³öå ðè íîì.
Ñóì³ø äëÿ ïðè ãî òó âàí íÿ ðå ôå ðåí òíî¿ ìåì áðà -
íè ãî òó âà ëè òà êèì æå ÷è íîì, àëå çàì³ñòü ôåð ìåíò³â
áðà ëè ò³ëüêè ÁÑÀ, ê³íöå âà êîí öåí òðàö³ÿ ÿêî ãî ñòà -
íî âè ëà 20 %. Ïå ðåä íà íå ñåí íÿì íà ïî âåðõí³ ïå ðå -
òâî ðþ âà÷³â ãî òîâ³ ðîç ÷è íè (äëÿ ðå ôå ðåí òíî¿ ³ ðî áî -
÷èõ ìåì áðàí) çì³øó âà ëè ç 2 %-ì âîä íèì ðîç ÷è íîì
ÃÀ ó ñï³ââ³äíî øåíí³ 1:1. Îòðè ìàí³ ñóì³ø³ â³äðà çó
æ íà íî ñè ëè íà ðî áî÷³ ÷àñ òè íè ïå ðå òâî ðþ âà÷³â çà
äî ïî ìî ãîþ ì³êðîï³ïåò êè «Eppendorf» (çà ãàëü íèì
îá’ºìîì 0,1–2,5 ìêë) äî ïî âíî ãî ïî êðèò òÿ ðî áî ÷î¿
ïî âåðõí³ òðàí çèñ òîð³â, îá’ºì êîæ íî¿ ç ìåì áðàí
äîð³âíþ âàâ áëèçü êî 0,1 ìêë.
Âñ³ ìåì áðà íè áó ëè ç îäíà êî âèì çà ãàëü íèì
âì³ñòîì á³ëêà. ϳñëÿ íà íå ñåí íÿ ìåì áðà íè âè ñó øó -
âà ëè ïðî òÿ ãîì 1 ãîä íà ïîâ³òð³ çà ê³ìíàòíî¿
òåìïåðàòóðè. Ïåðåä ïî÷àòêîì ðîáîòè ìåìáðàíè
495
ÎÏÒÈ̲ÇÀÖ²ß ÐÎÁÎÒÈ ÌÓËÜÒÈÁ²ÎÑÅÍÑÎÐÀ ÏÐÈ ÀÍÀ˲Dz ÒÎÊÑÈͲÂ
â³äìèâàëè áóôåðíèì ðîç÷èíîì â³ä íàäëèøêó
íåçâ’ÿçàíîãî ÃÀ.
Êî íñòðóêö³ÿ ñåí ñîð íèõ åëå ìåíò³â. Çà ãàëü íîþ
òî ïî ëîã³÷íîþ îñîá ëèâ³ñòþ ñòâî ðþ âà íèõ êîí-
ñòðóêö³é ðÍ-ïî ëüî âî ãî òðàí çèñ òî ðà (ðÍ-ÏÒ),
îð³ºíòî âà íèõ íà ðî áî òó â á³îõ³ì³÷íèõ ëà áî ðà -
òîð³ÿõ, º íå îáõ³äí³ñòü çà áåç ïå ÷åí íÿ â³ëüíî ãî ³ çðó÷ -
íî ãî äîñ òó ïó äî àê òèâ íî¿ ÷óò ëè âî¿ (çà òâîð íî¿) îá -
ëàñò³ ñåí ñîð íèõ åëå ìåíò³â äëÿ íà íå ñåí íÿ íà íèõ
á³îìåì áðàí. Òî ìó äëÿ òà êèõ åëå ìåíò³â ìî æå áó òè
âè êî ðèñ òà íå ðîç íå ñåí íÿ àê òèâ íî¿ îá ëàñò³ çà òâî ðà ³
ìå òà ëå âèõ êîí òàê òíèõ ïëî ùèí íà ð³çí³ ÷àñ òè íè
êðèñ òà ëó, ùî çà áåç ïå ÷óº, ç îä íî ãî áî êó, çðó÷í³ñòü
äîñ òó ïó äî àê òèâ íèõ ä³ëÿíîê òðàí çèñ òîð³â, à ç äðó -
ãî ãî – íàä³éí³ñòü ³çî ëÿö³¿ åëåê òðè÷ íèõ êîí òàêò³â
â³ä ðîç ÷è íó. Âè êî ðèñ òàí íÿ ïðî òÿæ íèõ äè ôóç³éíèõ
øèí â³ä âè òî êó ³ ñòî êó, ³çîëü î âà íèõ â³ä ðîç ÷è íó øà -
ðîì ä³åëåê òðè êà, º îïòè ìàëü íèì âèð³øåí íÿì ö³º¿
çà äà÷³. Íà ðèñ. 1 ïðåä ñòàâ ëå íî ñõå ìà òè÷ íó êîí-
ñòðóêö³þ òè ïî âî¿ áà ãà òî êà íàëü íî¿ ñåí ñîð íî¿
ë³í³éêè, äå íà âå äå íî çà çíà ÷åí³ âè ùå òî ïî ëîã³÷í³
îñîá ëè âîñò³ ðÍ-ÏÒ åëå ìåíò³â, ç ÿêèõ ñòâîðþºòüñÿ
ñåíñîðíèé ìàñèâ. Êðåìí³ºâ³ ë³í³éêè ³íòåãðàëüíèõ
ðÍ-ÏÒ ñåíñîð³â âèãîòîâëåíî íà ÍÂÎ «Êâà çàð»
(Óêðà¿íà).
Íà ðèñ. 2 ïðî äå ìî íñòðî âàío òî ïî ëîã³þ òè ïî âî -
ãî ðÍ-ÏÒ ïå ðå òâî ðþ âà ÷à. Çàò âîð ç ðÍ-÷óò ëè âèì
ïî âåð õíå âèì øà ðîì í³òðè äó êðåìí³þ âè êî íà íèé ó
âèã ëÿä³ ðàñ òðî âî¿ «çì³éêè» äëÿ çá³ëüøåí íÿ â³äíî -
øåí íÿ äîâ æè íè êà íà ëó äî éî ãî øè ðè íè, ÿêå çà çâè -
÷àé äîð³âíþº 1:200, ùî çà áåç ïå ÷óº âè ñî êèé êî -
åô³ö³ºíò ï³äñè ëåí íÿ òðàí çèñ òîð³â. Ïî ðî ãî âà íà ïðó -
ãà òðàí çèñ òîð³â, ÿê ïðà âè ëî, ñòà íî âèòü ïðèáëèçíî
–2,5 Â.
Îäí³ºþ ç îñíîâ íèõ ïðî áëåì ÏÒ º íàä³éíà ãåð -
ìå òè çàö³ÿ êîí òàêò³â, ï³äêëàä êè òà ë³í³é ð³çó òðàí -
çèñ òîð íèõ ÷èï³â â³ä ðîç ÷è íó åëåê òðîë³òó, îñê³ëüêè
ñà ìå öè ìè ôàê òî ðà ìè âèç íà ÷àºòüñÿ òðè âàë³ñòü ðî -
áî òè âñüî ãî ïðè ëà äó. Ë³í³¿ âè òî êó ³ ñòî êó ðîç íå ñå íî
íà 7 ìì òà äîâ ãè ìè äè ôóç³éíè ìè øè íà ìè âè âå äå íî
íà êðàé ïëàñ òè íè, äå çä³éñíþºòüñÿ ðîç ïàé êà âè -
âîä³â ç íà ñòóï íîþ ¿õíüî ãî ãåð ìå òè çàö³ºþ çà äî ïî -
ìî ãîþ êîì ïà óí äà. Òà êîæ çà âäÿ êè âèá ðà íèì ãà áà -
ðè òàì ä³ëÿíêà çà òâîðà äî ñèòü â³ääà ëå íà â³ä ë³í³¿
ð³çó (êðàþ ïëàñ òè íè), òî ìó ð³äêèé ïðî òîê í³ÿê íå
ìî æå âïëè âà òè íà ðî áî òó åëå ìåí òó. ³äì³òíîþ ðè -
ñîþ äà íî¿ ñòðóê òó ðè º ïî êðèò òÿ ä³åëåê òðè÷ íèì øà -
ðîì í³òðè äó êðåìí³þ óñ³º¿ ïî âåðõí³ ïëàñ òè íè. Êð³ì
496
ÑÎË ÄÀÒÊ²Í Î. Î. ÒÀ ²Í.
Ðèñ. 1. Ñåí ñîð íà ë³í³éêà ç ðÍ-÷óò ëè âè ìè ïî ëüî âè ìè òðàí çèñ òî -
ðà ìè (1–5) ç ³ììîá³ë³çî âà íè ìè íà ïî âåð õíÿõ çà òâîð³â øà ðà ìè
ôåð ìåíò³â (6–10), îñòàíí³ì º ðå ôå ðåí òíèé òðàí çèñ òîð íèé ïå ðå -
òâî ðþ âà÷ (11) ç íå é òðàëü íèì øà ðîì ÁÑÀ (12)
Ðèñ. 2. Òî ïî ëîã³ÿ îêðå ìî ãî ðÍ-ÏÒ ñåí ñîð íî ãî åëå ìåí òó: 1 –
êîí òàêò äî n-ï³äêëàä êè; 2 – ð+-äè ôóç³éí³ øèíè â³ä ä³ëÿíîê âè -
òî êó ³ ñòî êó òðàí çèñ òî ðà; 3 – ä³ëÿíêà çà òâîðà; 4 – âèâ³ä äî âáó -
äî âà íî ãî åëåê òðîäà ïîð³âíÿí íÿ; 5 – øàð õëî ðè äó ñð³áëà; 6 –
àëþì³í³ºâ³ êîí òàêòí³ ïëî ùè íè äî òðàí çèñ òîð íèõ âè âîä³â; 7 –
ì³ñöå ðîç òà øó âàí íÿ ê³ëüöå âî ãî óù³ëüíåí íÿ äëÿ àê òèâ íî¿ îá -
ëàñò³ òðàí çèñ òî ðà
Ðèñ. 3. Ôîòî øåñ òè êà íàëü íî¿ ñåí ñîð íî¿ ë³í³éêè íà îñíîâ³
êðåìí³ºâèõ ðÍ-ÏÒ
ôóíêö³¿ ðÍ-÷óò ëè âî ãî çà òâî ðà äëÿ ÏÒ-åëå ìåíò³â,
â³í â³ä³ãðຠòà êîæ ðîëü íàä³éíîãî õ³ì³÷íî ñò³éêîãî
³çîëÿö³éíîãî øàðó äëÿ âñüîãî êðèñòàëó.
Íà ðèñ. 3 íà âå äå íî ðå àëü íèé âèã ëÿä áà ãà òî êà -
íàëü íî¿ ñåí ñîð íî¿ ë³í³éêè íà ø³ñòü êà íàë³â, çìîí òî -
âà íî¿ íà ñïåö³àëüí³é óí³âåð ñàëüí³é ïëàò³, äå âñ³
åëåê òðè÷í³ êîí òàê òè íàä³éíî ³çîëü î âà íî.
Ñèã íà ëè â³äãó êó ðÍ-ÏÒ ñåí ñîð³â âèì³ðþ âà ëè çà
äî ïî ìî ãîþ ñõå ìè ï³äòðè ìàí íÿ ïî ñò³éíî ãî ñòðó ìó
âè òî êó êîæ íî ãî òðàí çèñ òî ðà, ïðè öüî ìó âèõ³äíèé
ñèã íàë àâ òî ìà òè÷ íî â³äñë³äêî âóº áóäü-ÿê³ çì³íè
ïî òåíö³àëó ïî áëè çó çà òâî ðà òðàí çèñ òî ðà. Âèì³ðþ -
âàí íÿ çä³éñíþ âà ëè â òà êèõ ðå æè ìàõ: ñòðóì êà íà ëó
Iñ = 20–30 ìêÀ, íà ïðó ãà ñò³ê–âè òîê Uñâ » 1 Â, íà ïðó ãà
îñíî âè Uï = 0, âèõ³äíèé ñèã íàë òðàí çèñ òîð³â ó ìå-
æàõ 2,7–3,0 Â.
Áà ãà òî êà íàëüí³ñòü ïðè ëà äó äîç âî ëÿº ïðîâîäèòè
âèì³ðþ âàííÿ â äè ôå ðåíö³éíî ìó ðå æèì³, êî ëè îäèí
³ç òðàí çèñ òîð³â º ðå ôå ðåí òíèì, à íà çà òâî ðè ³íøèõ
íà íå ñå íî ÷óò ëèâ³ ôåð ìåíòí³ øà ðè. Öåé ðå æèì äî-
çâî ëÿº çíà÷ íî ïî ñëà áè òè âïëèâ òà êèõ ôàê òîð³â, ÿê
êî ëè âàí íÿ òåì ïå ðà òó ðè òà ³îí íî¿ ñè ëè ðîç ÷è íó,
âïëèâ ñâ³òëà ³ åëåê òðî ìàãí³òíèõ ïå ðå øêîä íà
ðåçóëüòàòè âèì³ðþâàíü, à òàêîæ ïîì³òíî çíèçèòè
øóìè ïðèëàäó.
Ìå òî äè êà âèì³ðþ âàí íÿ. Âèì³ðè çä³éñíþ âà ëè ó
2 ìÌ ôîñ ôàò íî ìó áó ôåð³, ðÍ 6,5, çà ê³ìíàò íî¿ òåì -
ïå ðà òó ðè ç âè êî ðèñ òàí íÿì ïðî òî÷ íî¿ ñèñ òå ìè
âèì³ðþ âàí íÿ. Êîí öåí òðàö³þ ñóá ñòðàò³â çì³íþ âà ëè
äî äà âàí íÿì äî ðî áî ÷î ãî áó ôå ðó ïî ðö³é ñòàí äàðò-
íèõ êîí öåí òðî âà íèõ âèõ³äíèõ ðîç ÷èí³â ñóá ñòðàò³â.
Ôåð ìåí òè ³íã³áó âà ëè åê ñïî çèö³ºþ ìóëü òèá³îñåí -
ñîð íî ãî ÷è ïà ïðî òÿ ãîì 20 õâ ó ðîç ÷è íàõ ð³çíèõ òîê -
ñèí³â ³ ¿õí³õ ñóì³øåé çà ð³çíèõ êîí öåí òðàö³é – â³ä 1
äî 1000 ìêÌ.
Äîñë³äæåí íÿ âè êî íó âà ëè ùî íàé ìåí øå ç òðè ðà -
çî âèì ïî âòî ðåí íÿì. Íåñ ïå öèô³÷í³ çì³íè âèõ³äíî ãî
ñèã íà ëó, ïî â’ÿ çàí³ ç êî ëè âàí íÿ ìè òåì ïå ðà òó ðè, ðÍ
ñå ðå äî âè ùà òà åëåêòðè÷íèì íà âå äåí íÿì, ïðè -
ãí³÷óâàëè çàâäÿêè âè êî ðèñ òàí íþ äè ôå ðåíö³éíîãî
ðå æè ìó âèì³ðþâàíü.
Ðå çóëü òà òè ³ îá ãî âî ðåí íÿ. Â îñíîâ³ ðî áî òè
ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äëÿ ³íã³á³òîð íî ãî àíàë³çó òîê -
ñèí³â ëå æèòü åôåêò ïðè ãí³÷åí íÿ òà êèõ ôåð ìåí òà -
òèâ íèõ ðå àêö³é òà êàñ êàä³â ôåðìåíòàòèâíèõ
ðåàêö³é:
Óðå à çà
Ñå ÷î âè íà + 2H2O + H+ ® 2NH4
+ + HCO3
–; (1)
ÁóÕÅ
Áó òè ðèë õîë³í + H2Î ® Õîë³í + CH3(CH2)2COO
–
+ H
+
; (2)
ÀöÕÅ
Àöåòèëõîë³í + H2O ® Õîë³í + CH3COO– + H+; (3)
ÃÎÄ
b-D-ãëþ êî çà + O2+ H2O ® D-ãëþ êî íî ëàê òîí + H2O2; (4.1)
ß
D-ãëþ êî íî âà êèñ ëî òà + Í2Ϋçà ëè øîê êèñ ëî òè + Í
+; (4.2)
²íâåð òà çà
Ñà õà ðî çà + Í2Î ® b-D-ôðóê òî çà + a-D-ãëþ êî çà; (5.1)
Ìó òà ðî òà çà
a-D-ãëþ êî çà ® b-D-ãëþ êî çà; (5.2)
ÃÎÄ
b-D-ãëþ êî çà + Î2 ® D-ãëþ êî íî ëàê òîí + Í2Î2; (5.3)
ß
D-ãëþ êî íî âà êèñ ëî òà + Í2Î « çà ëè øîê êèñ ëî òè + Í
+. (5.4)
Ïðè ïðî õîä æåíí³ ðå àêö³é (1–3) òà êàñ êàä³â ðå -
àêö³é (4, 5) çì³íþºòüñÿ êîí öåí òðàö³ÿ ïðî òîí³â
(â³äïîâ³äíî ìຠì³ñöå ëî êàëü íà çì³íà ðÍ ðîç ÷è íó â
ìåì áðàí³). Öå äîç âî ëÿº âè êî ðèñ òî âó âà òè ìàò ðè öþ
ðÍ-÷óò ëè âèõ ïî ëüî âèõ òðàí çèñ òîð³â ÿê ïå ðå òâî ðþ -
âà ÷à [15].
Íà ðèñ. 4 íà âå äå íî òè ïî âèé âèã ëÿä åê ñïå ðè ìåí -
òàëü íèõ ñèã íàë³â ïðè ïðî âå äåíí³ ³íã³á³òîð íî ãî
àíàë³çó íà ïðè êëàä³ âèç íà ÷åí íÿ ³îí³â Hg2+. Çà äî ïî -
ìî ãîþ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà îò ðè ìó âà ëè ïî ÷àò êîâ³
ñèã íà ëè (Õ1, Õ2, Õ3, Õ4, Õ5) íà âíå ñåí íÿ â ñå ðå äî âè ùå
ñóì³ø³ â³äïîâ³äíèõ ñóá ñòðàò³â (10 ìÌ ÀöÕ, 5 ìÌ
ÁóÕ, 5 ìÌ ñå ÷î âè íà, 5 ìÌ öóê ðî çà òà 2 ìÌ ãëþ êî -
çà). Âå ëè ÷è íó êîæ íî ãî ³ç ñèã íàë³â ïðè é ìà ëè çà
100 %. Ïîò³ì ìóëü òèá³îñåí ñîð ðîçì³ùó âà ëè ó ðîç -
÷èí³ ç â³äïîâ³äíèì òîê ñè íîì íà 20 õâ (ó äà íî ìó ðàç³
Hg2+ ç êîí öåí òðàö³ºþ 25 ìêÌ). ϳñëÿ ³íêó áàö³¿
ìóëü òèá³îñåí ñîð â³äìè âà ëè â³ä çà ëèøê³â òîê ñè íó
òà çíî âó îò ðè ìó âà ëè â³äãó êè (Y1, Y2, Y3, Y4, Y5) íà
âíå ñåí íÿ äî êîì³ðêè ò³º¿ æ ñóì³ø³ â³äïîâ³äíèõ ñóá -
ñòðàò³â. Çà ëåæ íî â³ä âå ëè ÷èí ñèã íàë³â îäåð æó âà ëè
çà ëèø êîâ³ àê òèâí³ñò³ Zn çà ôîð ìó ëîþ Zn = Yn ´
́ 100/Xn, äå Xn, Yn – âå ëè ÷è íè ñèã íàë³â ìóëü -
òèá³îñåí ñî ðà äî ³ ï³ñëÿ ³íêó áàö³¿ éî ãî â ðîç ÷èí³ ç
³îíà ìè ðòóò³ â³äïîâ³äíî.
Äëÿ äî ñÿã íåí íÿ íà é êðà ùî¿ ÷óò ëè âîñò³ ðîç ðîá -
ëå íî ãî ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äî òîê ñèí³â íå îáõ³äíî
497
ÎÏÒÈ̲ÇÀÖ²ß ÐÎÁÎÒÈ ÌÓËÜÒÈÁ²ÎÑÅÍÑÎÐÀ ÏÐÈ ÀÍÀ˲Dz ÒÎÊÑÈͲÂ
áó ëî âèç íà ÷è òè îïòè ìàëüí³ êîí öåí òðàö³¿ ñóá -
ñòðàò³â äëÿ ¿õíüî ãî ïîä àëü øî ãî âè êî ðèñ òàí íÿ â
³íã³á³òîð íî ìó àíàë³ç³. Òå î ðå òè÷ íî îïòè ìàëü íà êîí -
öåí òðàö³ÿ ñóá ñòðà òó ïî âèí íà ïå ðå áó âà òè â îá ëàñò³
íà ñè ÷åí íÿ ôåð ìåí òó ñóá ñòðà òîì, êî ëè êîæ íà ç ìî -
ëå êóë ôåð ìåíò³â ìàê ñè ìàëü íî çà ëó ÷å íà äî ïðî öåñ³â
ïå ðå òâî ðåí íÿ ñóá ñòðà òó ó ê³íöå âèé ïðî äóêò, ÿêèé
ïðè çâî äèòü äî çì³íè ðÍ ³ ãå íå ðóº ìàê ñè ìàëü íèé
â³äãóê. Ó çâ’ÿç êó ç öèì âèâ ÷à ëè çà ëåæí³ñòü âå ëè ÷èí
â³äãóê³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà â³ä êîí öåí òðàö³é
â³äïîâ³äíèõ ñóá ñòðàò³â (ðèñ. 5). Ç öüî ãî ðè ñóí êà
âèä íî, ùî ïðè çá³ëüøåíí³ êîí öåí òðàö³¿ ñóá ñòðàò³â
ñïîñ òåð³ãà þòü ñÿ êëà ñè÷í³ çà ëåæ íîñò³ âå ëè ÷è íè
â³äãó êó â³ä êîí öåí òðàö³¿ ñóá ñòðà òó ³ äëÿ ïîä àëü øèõ
åê ñïå ðè ìåíò³â â ³íã³á³òîð íî ìó àíàë³ç³ âèð³øå íî áó -
ëî âè êî ðèñ òà òè êîí öåí òðàö³¿ ñóá ñòðàò³â, çà ÿêèõ
â³äãó êè ìóëü òèá³îñåí ñî ðà º ìàê ñè ìàëü íè ìè (â óìî -
âàõ ìàê ñè ìàëü íî ãî íà ñè ÷åí íÿ ôåð ìåíò³â ñóá ñòðà -
òà ìè). Òà êèì ÷è íîì, ó ïîä àëü øèõ äîñë³äàõ êîí öåí -
òðàö³¿ ñóá ñòðàò³â áó ëè òà êè ìè: äëÿ ÀöÕ – 10 ìÌ;
ÁóÕ – 5 ìÌ; ñå ÷î âè íà – 5 ìÌ; öóê ðî çà – 5 ìÌ; ãëþ -
êî çà – 2 ìÌ.
ßê â³äî ìî, ìàò ðè öÿ ç á³îñå ëåê òèâ íè ìè åëå ìåí -
òà ìè ìóëü òèá³îñåí ñî ðà ïî âèí íà ïðà öþ âà òè îä íî -
÷àñ íî â îä íî ìó é òî ìó æ ñå ðå äî âèù³ òà çà îäíà êî -
âèõ óìîâ. Òî ìó íå îáõ³äíî áó ëî ïå ðåâ³ðè òè íà -
ÿâí³ñòü ïå ðå õðåñ íî ãî âïëè âó ñóá ñòðàò³â äëÿ
îêðå ìèõ á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â. Íà ðèñ. 6 ïðåä -
ñòàâ ëå íî äàí³ ç â³äãóê³â ìàò ðèö³ ï’ÿ òè á³îñå ëåê òèâ -
íèõ åëå ìåíò³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà íà êîæ íèé ñóá -
ñòðàò îêðå ìî òà íà ¿õíþ ñóì³ø. Âèä íî, ùî ç óñ³õ âè -
êî ðèñ òà íèõ ôåð ìåíò³â ëè øå óðå à çà òà ÃÎÄ, à
â³äïîâ³äíî é ñåí ñîðí³ åëå ìåí òè íà ¿õí³é îñíîâ³ âè ÿ -
âè ëè ñÿ âè ñî êî ñå ëåê òèâ íè ìè äî ñâî¿õ ñóá ñòðàò³â –
ñå ÷î âè íè ³ ãëþ êî çè.
498
ÑÎË ÄÀÒÊ²Í Î. Î. ÒÀ ²Í.
Ðèñ. 4. Ñõå ìà ³íã³á³òîð íî ãî âèç íà ÷åí íÿ òîê ñèí³â çà äî ïî ìî ãîþ
ìóëü òèá³îñåí ñî ðà
Ðèñ. 5. Çà ëåæí³ñòü âå ëè ÷è íè â³äãóê³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà ç ³ììî-
á³ë³çî âà íè ìè íà ÷óò ëèâ³ ïî âåðõí³ ë³í³éêè ïå ðå òâî ðþ âà÷³â ôåð-
ìåí òà ìè ÀöÕÅ (1), óðå àçîþ (2), ÁóÕÅ (3), ÃÎÄ (4) òà òðè ôåð -
ìåí òíîþ ñèñ òåìîþ (5) â³ä êîí öåí òðàö³¿ â³äïîâ³äíèõ ñóá ñòðàò³â
Ðèñ. 6. Âïëèâ îêðå ìèõ ñóá ñòðàò³â òà ¿õíüî¿ ñóì³ø³ íà â³äãó êè
á³îñå ëåê òèâ íèõ åëå ìåíò³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà: ÀöÕÅ (1), ÁóÕÅ
(2), óðå à çà (3), ÃÎÄ (4), òðè ôåð ìåí òíà ñèñ òå ìà (5) òà ÁÑÀ (6)
499
ÎÏÒÈ̲ÇÀÖ²ß ÐÎÁÎÒÈ ÌÓËÜÒÈÁ²ÎÑÅÍÑÎÐÀ ÏÐÈ ÀÍÀ˲Dz ÒÎÊÑÈͲÂ
²íã³á³òîð Óðåàçà, % ÁóÕÅ, % ÀÕÅ, % ÃÎÄ, %
Òðèôåðìåíòíà
ñèñòåìà, %
1 2 3 4 5 6
1 ìêM òðèõ ëîð ôîí 0 15 0 0 0
10 ìêM òðèõ ëîð ôîí 0 50 5 0 0
50 ìêM òðèõ ëîð ôîí 0 70 25 0 0
1 ìM òðèõ ëîð ôîí 0 100 85 0 0
10 ìM òðèõ ëîð ôîí 0 100 100 0 –14
1 ìêM êàð áî ôó ðàí 0 25 5 0 0
10 ìêM êàð áî ôó ðàí 0 70 25 0 0
100 ìêM êàð áî ôó ðàí 0 100 50 0 0
2 ìM êàð áî ôó ðàí 0 100 100 0 10
1 ìêM Ag+ 0 0 5 15 11
10 ìêM Ag+ 0 3 25 60 65
50 ìêM Ag+ 10 7 70 100 99
0,2 ìêM Hg2+ 0 0 0 0 5
1 ìêM Hg2+ 4 0 0 10 22
10 ìêM Hg2+ 25 3 10 50 70
50 ìêM Hg2+ 65 7 70 90 100
10 ìêM Cu2+ 10 0 0 0 0
50 ìêM Cu2+ 30 0 0 0 5
200 ìêM Cu2+ 70 0 15 10 30
10 ìêM Cd2+ 12 0 0 0 5
50 ìêM Cd2+ 65 0 15 10 30
200 ìêM Cd2+ 100 0 40 40 70
Ñóì³ø 1 12 85 80 90 100
Ñóì³ø 2 20 100 80 70 75
Ñóì³ø 3 0 100 60 40 50
Ñóì³ø 4 50 60 30 45 80
Ñóì³ø 5 40 80 40 30 55
Ñóì³ø 6 0 100 40 5 15
Ñóì³ø 7 40 60 7 15 30
Ñóì³ø 8 45 5 35 70 70
Ñóì³ø 9 30 100 100 100 100
²íã³á³òîð íèé âïëèâ òîê ñè÷ íèõ ðå ÷î âèí òà ¿õí³õ ñóì³øåé íà á³îñå ëåê òèâí³ åëå ìåí òè ìóëü òèá³îñåí ñî ðà (100 % –
ïî âíå ³íã³áó âàí íÿ)
Á³îìàò ðèö³ íà îñíîâ³ ôåð ìåíò³â ÀöÕÅ òà ÁóÕÅ
õà ðàê òå ðè çó âà ëèñÿ íå âå ëè êîþ ïå ðå õðåñ íîþ ÷óò -
ëèâ³ñòþ äî ñóá ñòðàò³â àöå òèë õîë³íó òà áó òè ðèë -
õîë³íó. Ó òîé æå ÷àñ âî íè áó ëè íå ÷óò ëè âè ìè äî
ñóá ñòðàò³â ³íøèõ ôåð ìåíò³â. Á³îñå ëåê òèâ íèé åëå -
ìåíò íà îñíîâ³ òðüîõ ôåð ìåíò³â (³íâåð òà çà, ìó òà ðî -
òà çà òà ÃÎÄ) äëÿ âèç íà ÷åí íÿ öóê ðî çè áóâ íå ÷óò ëè -
âèì äî âñ³õ ïå ðå õðåñ íèõ ñóá ñòðàò³â, îêð³ì ãëþ êî çè,
³ öåé âïëèâ âè ÿ âèâ ñÿ çíà÷ íèì, ùî çðî çóì³ëî,
îñê³ëüêè â ñêëàä³ çà çíà ÷å íî ãî á³îñå ëåê òèâ íî ãî åëå -
ìåí òó ïðè ñóòí³é ôåð ìåíò ÃÎÄ. Ïðè âíå ñåíí³ ïî -
âíî¿ ñóì³ø³ ñóá ñòðàò³â âñ³ á³îñå ëåê òèâí³ åëå ìåí òè
ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äå ìî íñòðó âà ëè òàê³ æ âå ëè ÷è íè
â³äãóê³â, ÿê ³ ïðè âíå ñåíí³ êîæ íî ãî ñóá ñòðà òó îêðå -
ìî. Ùå îäíèì ïî êàç íè êîì ÿê³ñíî¿ ðîáîòè
ìóëüòèá³îñåíñîðà áóëî òå, ùî âñ³ ñóáñòðàòè òà ¿õíÿ
ñóì³ø ìàéæå íå âïëèâàëè (ðåàêö³ÿ â ìåæàõ
ïîõèáêè) íà ñåíñîðíèé åëåìåíò, íà ÿêèé áóëî
íàíåñåíî ðåôåðåíòíó ìåìáðàíó ç ÁÑÀ.
Íà âå äåí³ âèùå ðå çóëü òà òè ïå ðå õðåñ íî ãî âïëè âó
ñïå öèô³÷íèõ ñóá ñòðàò³â íà â³äãó êè ñåí ñîð íèõ åëå -
ìåíò³â ìóëü òèá³îñåí ñî ðà º äó æå âàæ ëè âè ìè ïðè
âè êî ðèñ òàíí³ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà â ³íã³á³òîð íìó
àíàë³ç³ ³ â ïîä àëü øî ìó ¿õ áóäå âðà õî âàíî ïðè âèç íà -
÷åíí³ òîêñèí³â ó ðå àëü íèõ çðàçêàõ äîâê³ëëÿ.
Âàæ ëè âå çíà ÷åí íÿ ïðè âèç íà ÷åíí³ êîí öåí -
òðàö³é òîê ñèí³â â³ä³ãðຠ÷àñ ³íêó áàö³¿ ìóëü -
òèá³îñåí ñîð³â ó äîñë³äæó âà íèõ ðîç ÷è íàõ. ßê
â³äî ìî, çà íå îáõ³äíîñò³ âèç íà ÷åí íÿ äó æå ìà ëèõ
êîí öåí òðàö³é òîê ñè íó ïî òð³áíî çá³ëüøó âà òè ÷àñ
³íã³áó âàí íÿ, à â³äïîâ³äíî ³ çà ãàëü íèé ÷àñ ïðî âå äåí -
íÿ àíàë³çó. Òî ìó òðå áà îá è ðà òè êîì ïðîì³ñí³ óìî âè,
çà ÿêèõ ïðè â³äíîñ íî íå âå ëè êî ìó ÷àñ³ ³íã³áó âàí íÿ ³
â³äïîâ³äíî ÷àñ³ ïðî âå äåí íÿ óñüî ãî àíàë³çó º ìîæ -
ëèâ³ñòü âèç íà ÷à òè äî ñèòü íèç üê³ êîí öåí òðàö³¿ òîê -
ñèí³â. Îòæå, íà ñòóï íèì åòà ïîì íà øî¿ ðî áî òè áó ëî
âñòà íî âè òè ºäè íèé îïòè ìàëü íèé ÷àñ ³íêó áàö³¿
ìóëü òèá³îñåí ñî ðà äëÿ âñ³õ ôåð ìåí òà òèâ íèõ ñèñ -
òåì. Ðå çóëü òà òè àíàë³çó ð³âíÿ ³íã³áó âàí íÿ á³îñå ëåê -
òèâ íèõ åëå ìåíò³â çà ëåæ íî â³ä ÷à ñó ³íã³áó âàí íÿ
ïðåä ñòàâ ëå íî íà ðèñ. 7. Íà ðèñ. 7, à, íà âå äå íî
ãðàô³êè äëÿ ôåð ìåíò³â óðå à çè, ÃÎÄ òà òðè ôåð ìåíò-
íî¿ ñèñ òå ìè ³íâåð òà çà–ìó òà ðî òà çà–ãëþ êî çî îê ñè äà -
çà. Âñ³ âî íè â á³ëüø³é ì³ð³ ³íã³áó þòü ñÿ âàæ êè ìè ìå -
òà ëà ìè, í³æ ïåñ òè öè äà ìè, òî ìó ÿê ³íã³á³òîð äëÿ íèõ
âè êî ðèñ òà ëè 25 ìêÌ Hg2+. À òàê³ ôåð ìåí òè, ÿê
ÀöÕÅ ³ ÁóÕÅ, á³ëüø âè ðà æå íî ³íã³áó þòü ñÿ ïåñ òè -
öè äà ìè ³ â³äïîâ³äíî äëÿ ¿õíüî ãî ³íã³áó âàí íÿ âè êî -
ðèñ òà íî 50 ìêÌ òðèõ ëî ðî ôîí (ðèñ. 7, á). ßê âèä íî ç
ãðàô³ê³â, íàé³íòåí ñèâí³øå ïðî öåñ ³íã³áó âàí íÿ
ïðîò³êຠâ ïåðø³ 20 õâ, íàä àë³ øâèäê³ñòü ³íã³áó âàí -
íÿ ó ÃÎÄ òà òðè ôåð ìåí òíî¿ ñèñ òå ìè äå ùî çìåí -
øóºòüñÿ. Òî ìó äëÿ ïîä àëü øî¿ ðî áî òè ìè âèá ðà ëè
÷àñ ³íêó áàö³¿ ó ðîç ÷èí³ òîê ñèí³â, ð³âíèé 20 õâ: ïðè
500
ÑÎË ÄÀÒÊ²Í Î. Î. ÒÀ ²Í.
1 2 3 4 5 6
Ñóì³ø 10 0 75 40 30 25
Ñóì³ø 11 0 100 40 15 10
Ñóì³ø 12 0 60 20 5 5
Ñóì³ø 13 0 60 10 0 0
Ñóì³ø 14 5 75 20 35 45
Ñóì³ø 15 5 50 15 35 50
Ï ð è ì ³ ò ê à. Ñóì³ø 1: 6 ìêÌ Hg2 + 8 ìêM Ag+ + 53 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí; Ñóì³ø 2: 9 ìêÌ Cd2+ + 12 ìêM Ag+ + 50 ìêM êàð áî ôó ðàí;
Ñóì³ø 3: 5 ìêM Ag+ + 85 ìêM êàð áî ôó ðàí + 13 ìêM òðèõ ëîð ôîí; Ñóì³ø 4: 23 ìêÌ Cd2+ + 5 ìêÌ Hg2 + 10 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí;
Ñóì³ø 5: 25 ìêÌ Cu2+ + 5 ìêÌ Hg2 + 150 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí; Ñóì³ø 6: 0,5 ìêM Hg2+ + 10 ìêM êàð áî ôó ðàí + 10 ìêM òðèõ ëîð ôîí;
Ñóì³ø 7: 50 ìêÌ Cu2+ + 1 ìêÌ Hg2 + 5 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí; Ñóì³ø 8: 15 ìêÌ Cd2+ + 15 ìêM Cu2+ + 15 ìêM Ag+; Ñóì³ø 9: 25 ìêÌ Hg2+
+ 25 ìêM Ag+ + 50 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí + 50 ìêM êàð áî ôó ðàí; Ñóì³ø 10: 2 ìêÌ Cd2+ + 2,5 ìêM Ag+ + 10 ìêM êàð áî ôó ðàí; Ñóì³ø 11:
1 ìêM Ag+ + 17 ìêM êàð áî ôó ðàí + 2,5 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí; Ñóì³ø 12: 0,25 ìêM Ag+ + 4 ìêM êàð áî ôó ðàí + 0,75 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí;
Ñóì³ø 13: 0,1 ìêM Hg2 + 2 ìêM êàð áî ôó ðàí + 2 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí; Ñóì³ø 14: 1,25 ìêÌ Hg2+ + 1,25 ìêM Ag+ + 2,5 ìêM òðèõ ëî ðî -
ôîí + 2,5 ìêM êàð áî ôó ðàí; Ñóì³ø 15: 1,25 ìêÌ Hg2 + 1,6 ìêM Ag+ + 10 ìêM òðèõ ëî ðî ôîí.
Çàê³í÷åí íÿ òàá ëèö³
öüî ìó ñïîñòåð³ãàºòüñÿ äîñòàòíüî âèñîêèé ð³âåíü
ïðèãí³÷åííÿ óñ³õ á³îñåëåêòèâíèõ åëåìåíò³â, äîñèòü
³íòåíñèâíî â³äáóâàºòüñÿ âçàºìîä³ÿ ôåð ìåíò–òîê -
ñèí ³ çàãàëüíèé ÷àñ ïðîâåäåííÿ àíàë³çó íåâåëèêèé.
Ùå îäíèì åòà ïîì ðî áî òè ñòà ëî âèâ ÷åí íÿ
³íã³á³òîð íî ãî âïëè âó îêðå ìèõ òîê ñèí³â òà ¿õí³õ
ñóì³øåé íà ôåð ìåí òà òèâí³ ñèñ òå ìè ó ñêëàä³ ìóëü -
òèá³îñåí ñî ðà. Îòðè ìàí³ â åê ñïå ðè ìåíò³ âå ëè ÷è íè
³íã³áó âàí íÿ ôåð ìåí òà òèâ íèõ ñèñ òåì ð³çíè ìè êîí -
öåí òðàö³ÿìè òîê ñèí³â òà ð³çíî ìàí³òíè ìè âàð³àíòà -
ìè ñóì³øåé íàâåäåíî â òàáëèö³.
Åêñïå ðè ìåí òàëüí³ äàí³, íà âå äåí³ â òàá ëèö³, íà-
äàë³ áó äå âè êî ðèñ òà íî äëÿ ¿õíüî ãî àíàë³çó ìå òî äà -
ìè ìà òå ìà òè÷ íî¿ ñòà òèñ òè êè äëÿ â³äïðà öþ âàí íÿ
ï³äõîä³â ê³ëüê³ñíî ãî àáî íàï³âê³ëüê³ñíî ãî âèç íà -
÷åí íÿ òîê ñèí³â ïðè ðî áîò³ ç ðå àëü íè ìè çðàç êà ìè
äîâê³ëëÿ.
Âèñ íîâ êè. Ó ðî áîò³ äîñë³äæå íî òà îïòèì³çî âà -
íî ìóëü òèá³îñåí ñîð íà îñíîâ³ ìàò ðèö³ ðÍ-÷óò ëè âèõ
ïî ëüî âèõ òðàí çèñ òîð³â ç ³ììîá³ë³çî âà íè ìè ôåð ìåí -
òà ìè àöå òèë- òà áó òè ðèë õîë³íå ñòå ðà çè, óðå à çè,
ãëþ êî çî îê ñè äà çè òà òðè ôåð ìåí òíî¿ ñèñ òå ìè ³íâåð -
òà çà–ìó òà ðî òà çà–ãëþ êî çî îê ñè äà çà äëÿ âèç íà ÷åí íÿ
òîê ñè÷ íèõ ðå ÷î âèí.
ϳä³áðà íî îïòè ìàëüí³ óìî âè ðî áî òè ôåð ìåíò³â
òà ïðî à íàë³çî âà íî îñíîâí³ àíàë³òè÷í³ õà ðàê òå ðèñ -
òè êè ìóëü òè ñåí ñî ðà ïðè éî ãî âè êî ðèñ òàíí³ â
³íã³á³òîð íî ìó àíàë³ç³ òîê ñè÷ íèõ ðå ÷î âèí ó çðàç êàõ
âîä íèõ ðîç ÷èí³â. Ðîç ðîá ëå íèé ìóëü òèá³îñåí ñîð ó
ïîä àëü øî ìó áóäå âèêîðèñòàíèé äëÿ ³íã³á³òîðíîãî
ôåðìåíòíîãî àíàë³çó òîêñè÷íèõ ðå÷îâèí ó âîäíèõ
çðàçêàõ.
Ðî áî òó âè êî íà íî çà ô³íà íñî âî¿ ï³äòðèì êè ÍÀÍ
Óêðà¿ íè â ðàì êàõ êîì ïëåê ñíî¿ íà óêî âî-òåõí³÷íî¿
ïðî ãðà ìè «Ñåí ñîðí³ ñèñ òå ìè äëÿ ìå äè êî-åêî -
ëîã³÷íèõ òà ïðî ìèñ ëî âî-òåõ íî ëîã³÷íèõ ïîòðåá».
Î. Î. Soldatkin, O. S. Pavluchenko, O. L. Kukla, V. M. Arkhypova,
S. V. Dzyadevych, O. P. Soldatkin, A. V. El’skaya
Optimization of multibiosensor operation for inhibitory analysis of
toxins
Summary
The operation of highly sensitive and selective multibiosensor
based on different immobilized enzymes as bioselective elements
and the matrix of pH-sensitive field effect transistors as transducers
has been investigated. To develop bioselective elements of
multibiosensor, the enzymes acetylcholinesterase, butyryl-
cholinesterase, urease, glucose oxidase, and three-enzyme system
invertase-mutarotase-glucose oxidase with high sensitivity to
toxins were used. The optimal concentrations of substrates for
inhibitory analysis application were chosen as follows: 10 mM
acetylcholine, 5 mM butyrylcholine, 5 mM urea, 5 mM sucrose, and
2 mM glucose. The incubation time of multibiosensor in toxic
solution was 20 min. No cross-influence of substrates in all the
enzyme systems used was found. The inhibitory influence of
separate toxins and their mixture on the bioselective elements of
multibiosensor was studied.
Keywords: multibiosensor, immobilized enzymes, pH-sensitive
field-effecttransistors, glucose, inhibitory analysis, toxins.
501
ÎÏÒÈ̲ÇÀÖ²ß ÐÎÁÎÒÈ ÌÓËÜÒÈÁ²ÎÑÅÍÑÎÐÀ ÏÐÈ ÀÍÀ˲Dz ÒÎÊÑÈͲÂ
Ðèñ. 7. Çà ëåæí³ñòü ð³âíÿ ³íã³áó âàí íÿ ôåð ìåí òà òèâ íèõ ñèñ òåì â³ä ÷àñó ³íêó áàö³¿ ìóëü òèá³îñåí ñî ðà â 25 ìêÌ Hg2+ (à) òà 50 ìêÌ
òðèõ ëî ðî ôîí³ (á) (1 – òðè ôåð ìåí òíà ñèñ òå ìà; 2 – ÃÎÄ; 3 – óðå à çà; 4 – ÀöÕÅ; 5 – ÁóÕÅ). Âèì³ðþ âàí íÿ ïðî âî äè ëè ó 2 ìÌ ôîñ ôàò íî -
ìó áó ôåð³, ðÍ 6,5, êîí öåí òðàö³ÿ ñóá ñòðàò³â – 10 ìÌ ÀöÕ, 5 ìÌ ÁóÕ, 5 ìÌ ñå ÷î âè íà, 5 ìÌ öóê ðî çà òà 2 ìÌ ãëþ êî çà
À. À. Ñîë äàò êèí, À. Ñ. Ïàâ ëþ ÷åí êî, À. Ë. Êóê ëà, Â. Í. Àðõèïîâà,
Ñ. Â. Äçÿ äå âè÷, À. Ï. Ñîë äàò êèí, À. Â. Åëüñêàÿ
Îïòè ìè çà öèÿ ðà áî òû ìóëü òè áè î ñåí ñî ðà ïðè èí ãè áè òîð íîì
àíà ëè çå òîê ñè íîâ
Ðå çþ ìå
Èññëå äî âà íà ðà áî òà âû ñî êî ÷ó âñòâè òåëü íî ãî è ñå ëåê òèâ íî ãî
ìóëü òè áè î ñåí ñî ðà íà îñíî âå ðÿäà èì ìî áè ëè çî âàí íûõ ôåð ìåí -
òîâ êàê áè î ñå ëåê òèâ íûõ ýëå ìåí òîâ è ìàò ðè öû ðÍ-÷ó âñòâè -
òåëü íûõ ïî ëå âûõ òðàí çèñ òî ðîâ êàê ïðå îá ðà çî âà òå ëåé
áè î õè ìè ÷åñ êî ãî ñèã íà ëà â ýëåê òðè ÷åñ êèé. Äëÿ ñî çäà íèÿ áè î ñå -
ëåê òèâ íûõ ýëå ìåí òîâ ìóëü òè áè î ñåí ñî ðà èñ ïîëü çî âà ëè ôåð -
ìåí òû àöå òèë õî ëèíý ñòå ðà çó, áó òè ðèë õî ëèíý ñòå ðà çó, óðå à çó,
ãëþ êî çî îê ñè äà çó è òðåõ ôåð ìåí òíóþ ñèñ òå ìó èí âåð òà çà–ìó -
òà ðî òà çà–ãëþ êî çî îê ñè äà çà, äå ìî íñòðè ðó þ ùèå âû ñî êóþ
÷óâñòâè òåëü íîñòü ê äå éñòâèþ òîê ñè íîâ. Îïðå äå ëå íû îïòè -
ìàëü íûå êîí öåí òðà öèè ñóá ñòðà òîâ äëÿ èñ ïîëü çî âà íèÿ â èí ãè -
áè òîð íîì àíà ëè çå, êî òî ðûå ñî ñòà âè ëè äëÿ àöå òèë õî ëè íà
10 ìÌ, áó òè ðèë õî ëè íà – 5 ìÌ, ìî ÷å âè íû – 5 ìÌ, ñà õà ðî çû – 5
ìÌ è ãëþ êî çû – 2 ìÌ. Âðå ìÿ èí êó áà öèè ìóëü òè- áè î ñåí ñî ðà â
òîê ñè÷ íûõ ðàñ òâî ðàõ ñî ñòà âè ëî 20 ìèí. Ïî êà çà íî, ÷òî ïå ðå -
êðåñ òíîå âëè ÿ íèå ñóá ñòðà òîâ äëÿ âñåõ èñ ïîëü çî âàí íûõ ôåð -
ìåí òíûõ ñèñ òåì ïðàê òè ÷åñ êè îò ñó òñòâó åò. Òàê æå
ïðî âå ðå íî äåéñòâèå îò äåëü íûõ òîê ñè íîâ è èõ ñìå ñåé íà áè î ñå -
ëåê òèâ íûå ýëå ìåí òû ìóëü òè áè î ñå íîñ ðà.
Êëþ ÷å âûå ñëî âà: ìóëüòè áè î ñåí ñîð, èì ìî áè ëè çî âàí íûå
ôåð ìåí òû, ðÍ-÷óâñ òâè òåëü íûå ïî ëå âûå òðàí çèñ òî ðû, èí ãè -
áè òîð íûé àíà ëèç, òîê ñè íû.
ÏÅÐÅË²Ê Ë²ÒÅÐÀÒÓÐÈ
1. Ñîë äàòê³í Î. Î., Ñî ñî âñüêà Î. Ô., Áåí³ëîâà ². Â., Ãîí ÷àð
Ì. Â., Êîð ïàí ß. ². Åíçèì íèé êîí äóê òî ìåò ðè÷ íèõ ñåí ñîð
äëÿ âèç íà ÷åí íÿ ôîð ìàëü äåã³äó ó ìî äåëü íèõ ðîç ÷è íàõ //
Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà.–2005.–21, ¹ 5.–Ñ. 425–432.
2. Ñî ñî âñüêà Î. Ô., Ïàâë³øêî Ã. Ì., Ïà ðè æàê Ñ. ß., Ãîí ÷àð
Ì. Â., Êîð ïàí ß. ². Ôîð ìàëü äåã³äíèé êîí äóê òî ìåò ðè÷ íèé
á³îñåí ñîð íà îñíîâ³ ðå êîìá³íî âà íî¿ ôîð ìàëü äåã³ä-
äåã³äðî ãå íà çè äð³æäæ³â Hansenula polymorpha //
Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà.–2008.–24, ¹ 2.–Ñ. 135–141.
3. Dzyadevych S. V., Mai Anh T., Soldatkin A. P., Duc Chien N.,
Jaffrezic-Renault N., Chovelon J.-M. Development of
enzyme biosensor based on pH-sensitive field-effect
transistors for detection of phenolic compounds //
Bioelectrochemistry.–2002.–55.–P. 79–81.
4. Korpan Y. I., Gonchar M. V., Sibirny A. A.., Martelet C.,
El’skaya A. V., Gibson T. D., Soldatkin A. P. Development of
highly selective and stable potentiometric sensors for
formaldehyde determination // Biosensors and Bioelectro-
nics.–2000.–15.–P. 77–83.
5. Berezhetskyy A. L., Durrieu C., Nguyen-Ngoc H., Chovelon
J.-M., Dzyadevych S. V., Tran-Minh C. Conductometric
biosensor based on whole-cell microalgae for assessment of
heavy metals in wasterwater // Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà.–
2007.–23, ¹ 6.–Ñ. 511–518.
6. Soldatkin A. P., Arkhypova V. N., Dzyadevych S. V., El’skaya
A. V., Gravoueille J-M., Jaffrezic-Renault N., Martelet C.
Analysis of the potato glycoalkaloids by using of enzyme
biosensor based on pH-ISFETs // Talanta.–2005.–66.–P. 28–
33.
7. Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., Arkhypova V. N., El’skaya
A. V., Chovelon J-M.,. Georgiou C. A., Martelet C.,
Jaffrezic-Renault N. Early-warning electrochemical
biosensor system for environmental monitoring based on
enzyme inhibition // Sensors and Actuators B.–2005.–105.–
P. 81–87.
8. Arkhypova V. N., Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., El’skaya
A. V., Martelet C., Jaffrezic-Renault N. Development and
optimisation of biosensors based on pH-sensitive field effect
transistors and cholinesterases for sensitive detection of
solanaceous glycoalkaloids // Biosensors and Bioelectro-
nics.–2003.–18.–P. 1047–1053.
9. Ñîë äàòê³í Î. Î., Ϻøêî âà Â. Ì., Äçÿ äå âè÷ Ñ. Â., Ñîë -
äàòê³í Î. Ï., ªëüñüêà Ã. Â. Êîí äóê òî ìåò ðè÷ íèé á³îñåí -
ñîð íà îñíîâ³ òðè ôåð ìåí òíî¿ ñèñ òå ìè äëÿ ñå ëåê òèâ íî ãî
âèç íà ÷åí íÿ ³îí³â âàæ êèõ ìå òàë³â // Sensor Electronics and
Microsystem Technologies.–2008.–2.–C. 48–57.
10. Arkhipova V. N., Dzyadevych S. V., Soldatkin A. P., El’skaya
A. V., Jaffrezic-Renault N., Jaffresic H., Martlet C.
Multibiosensor based on enzyme inhibition analysis for de-
termination of different toxic substances // Talanta.–2001.–
55.–Ð. 919–927.
11. Kukla A. L., Kanjuk N. I., Starodub N. F., Shirshov Yu. M.
Multienzyme electrochemical sensor array for determination
of heavy metal ions // Sensors and Actuators B.–1999.–
57.–Ð. 213–218.
12. Moreno L., Merlos A., Abramova N., Jimenez C., Bratov A.
Multi-sensor array used as an «electronic tongue» for mineral
water analysis // Sensors and Actuators B.–2006.–116.–
Ð. 130–134.
13. Touloupakisa E., Giannoudi L., Piletsky S. A., Guzzella L.,
Pozzoni F., Giardi M. T. A multi-biosensor based on
immobilized Photosystem II on screen-printed electrodes for
the detection of herbicides in river water // Biosensors and
Bioelectronics.–2005.–20.–P. 1984–1992.
14. Ñîë äàòê³í Î. Î., Íà çà ðåí êî Î. À., Ïàâ ëþ ÷åí êî Î. Ñ., Êóê -
ëà Î. Ë., Àðõèïîâà Â. Ì., Äçÿ äå âè÷ Ñ. Â., Ñîë äàòê³í Î. Ï.,
ªëüñüêà Ã. Â. Îïòèì³çàö³ÿ ðî áî òè ôåð ìåí òíèõ á³îñå ëåê -
òèâ íèõ åëå ìåíò³â ÿê ñêëà äî âèõ ïî òåíö³îìåò ðè÷ íî ãî
ìóëü òèá³îñåí ñî ðà // Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà.–2008.–24,
¹ 1.–Ñ. 42–50.
15. Äçÿ äå âè÷ Ñ. Â. Áè î ñåí ñî ðû íà îñíî âå èîí ñå ëåê òèâ íûõ ïî -
ëå âûõ òðàí çèñ òî ðîâ: òå î ðèÿ, òåõ íî ëî ãèÿ, ïðàê òè êà //
Á³îïîë³ìåðè ³ êë³òèíà.–2004.–20, ¹ 1–2.–Ñ. 7–16.
ÓÄÊ 577.151.4:544.475:543.554.2
Íàä³éøëà äî ðå äàêö³¿ 13.05.08
502
ÑÎË ÄÀÒÊ²Í Î. Î. ÒÀ ²Í.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157889 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:00:19Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Солдаткін, О.О. Павлюченко, О.С. Кукла, О.Л. Архипова, В.М. Дзядевич, С.В. Солдаткін, О.П. Єльська, Г.В. 2019-06-21T05:36:36Z 2019-06-21T05:36:36Z 2008 Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів / О.О. Солдаткін, О.С. Павлюченко, О.Л. Кукла, В.М. Архипова, С.В. Дзядевич, О.П. Солдаткін, Г.В. Єльська // Біополімери і клітина. — 2008. — Т. 24, № 6. — С. 494-502. — Бібліогр.: 15 назв. — укр., англ. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0007C2 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157889 577.151.4:544.475:543.554.2 Досліджено роботу високочутливого та селективного мультибіосенсора на основі низки іммобілізованих ферментів як біоселективних елементів та матриці рН-чутливих польових транзисторів як перетворювачів біохімічного сигналу в електричний. Для створення біоселективних елементів мультибіосенсора використано ферменти ацетилхолінестеразу, бутирилхолінестеразу, уреазу, глюкозооксидазу та триферментну систему інвертаза–мутаротаза–глюкозооксидаза, які демонструють високу чутливість до дії токсинів. Визначено оптимальні концентрації субстратів, використані при інгібіторному аналізі, вони становлять для ацетилхоліну 10 мМ, бутирилхоліну – 5 мМ, сечовини – 5 мМ, цукрози – 5 мМ та глюкози – 2 мМ. Час інкубації мультибіосенсора в токсичних розчинах дорівнює 20 хв. Показано, що перехресного впливу субстратів для всіх використаних ферментних систем майже немає. перевірено також інгібіторну дію окремих токсинів та їхніх сумішей на біоселективні елементи мультибіосенсора. The operation of highly sensitive and selective multibiosensor based on different immobilized enzymes as bioselective elements and the matrix of pH-sensitive field effect transistors as transducers has been investigated. To develop bioselective elements of multibiosensor, the enzymes acetylcholinesterase, butyryl-cholinesterase, urease, glucose oxidase, and three-enzyme system invertase-mutarotase-glucose oxidase with high sensitivity to toxins were used. The optimal concentrations of substrates for inhibitory analysis application were chosen as follows: 10 mM acetylcholine, 5 mM butyrylcholine, 5 mM urea, 5 mM sucrose, and 2 mM glucose. The incubation time of multibiosensor in toxic solution was 20 min. No cross-influence of substrates in all the enzyme systems used was found. The inhibitory influence of separate toxins and their mixture on the bioselective elements of multibiosensor was studied. Исследована работа высокочувствительного и селективного мультибиосенсора на основе ряда иммобилизованных ферментов как биоселективных элементов и матрицы рН-чувствительных полевых транзисторов как преобразователей биохимического сигнала в электрический. Для создания биоселективных элементов мультибиосенсора использовали ферменты ацетилхолинэстеразу, бутирилхолинэстеразу, уреазу, глюкозооксидазу и трехферментную систему инвертаза–мутаротаза–глюкозооксидаза, демонстрирующие высокую чувствительность к действию токсинов. Определены оптимальные концентрации субстратов для использования в ингибиторном анализе, которые составили для ацетилхолина 10 мМ, бутирилхолина – 5 мМ, мочевины – 5 мМ, сахарозы – 5 мМ и глюкозы – 2 мМ. Время инкубации мульти- биосенсора в токсичных растворах составило 20 мин. Показано, что перекрестное влияние субстратов для всех использованных ферментных систем практически отсутствует. Также проверено действие отдельных токсинов и их смесей на биоселективные элементы мультибиосеносра. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Молекулярна та клітинна біотехнології Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів Оптимизация работы мультибиосенсора при ингибиторном анализе токсинов Optimization of multibiosensor operation for inhibitory analysis of toxins Article published earlier |
| spellingShingle | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів Солдаткін, О.О. Павлюченко, О.С. Кукла, О.Л. Архипова, В.М. Дзядевич, С.В. Солдаткін, О.П. Єльська, Г.В. Молекулярна та клітинна біотехнології |
| title | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| title_alt | Оптимизация работы мультибиосенсора при ингибиторном анализе токсинов Optimization of multibiosensor operation for inhibitory analysis of toxins |
| title_full | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| title_fullStr | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| title_full_unstemmed | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| title_short | Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| title_sort | оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів |
| topic | Молекулярна та клітинна біотехнології |
| topic_facet | Молекулярна та клітинна біотехнології |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157889 |
| work_keys_str_mv | AT soldatkínoo optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT pavlûčenkoos optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT kuklaol optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT arhipovavm optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT dzâdevičsv optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT soldatkínop optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT êlʹsʹkagv optimízacíârobotimulʹtibíosensorapriíngíbítornomuanalízítoksinív AT soldatkínoo optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT pavlûčenkoos optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT kuklaol optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT arhipovavm optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT dzâdevičsv optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT soldatkínop optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT êlʹsʹkagv optimizaciârabotymulʹtibiosensorapriingibitornomanalizetoksinov AT soldatkínoo optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT pavlûčenkoos optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT kuklaol optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT arhipovavm optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT dzâdevičsv optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT soldatkínop optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins AT êlʹsʹkagv optimizationofmultibiosensoroperationforinhibitoryanalysisoftoxins |