Автореферат (1150337), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В качестве клеточной культуры использовалираковые клетки сердечных мышц HL-1. В процессе гипоксии в клетках появляется недостатоккислорода, что приводит к остановке метаболических процессов. При возобновлениипотребления кислорода в клетках происходит более интенсивный процесс метаболизма и этоприводит к увеличению концентрации пероксида водорода во внутриклеточной и внеклеточнойсредах. Гипоксию клеток проводили деаэрированием аргоном в течение 5 и 10 минут, послеэтого ячейку для измерений продували 100 мл воздуха, для насыщения кислородом. Затемизмеряли ток восстановления пероксида водорода на электроде.
В качестве раствора фоновогоэлектролита использовали раствор состава: NaCl 137 мМ, KCl 2,7 мМ, Na2HPO4 8 мМ, KH2PO41,8 мМ. Данный раствор используется для моделирования биологических сред организмачеловека. Для данного фонового электролита по циклической вольтамперограмме нананоструктурированном УМЭ сплава Pd-Au бы выбран потенциал детектирования пероксидаводорода, который составил минус 0,15 В. Измерения проводили методом амперометрии втечение 60 секунд (рисунок 12а) на наноструктурированном УМЭ сплава Pd-Au (рисунок 12б).20Рисунок 12.
Амперограмма электровосстановления пероксида водорода в фоновом растворе(черная линия), после гипоксии клеток в течение 5 минут (красная линия), после гипоксии втечение 10 минут (зеленая линия) на наноструктурированном УМЭ Pd-Au (б). Изображение воптическом микроскопе поверхности подложки с наноструктурированным УМЭ, покрытыеклетками HL-1.Для определения концентрации пероксида водорода, выделившегося в результате гипоксии,были сделаны две стандартные добавки раствора пероксида водорода. Концентрации,полученные при расчетах, представлены в таблице 6.Таблица 6. Результаты расчета концентраций внеклеточного уровня пероксида водорода врастворе.I (A)C (мкM)5 мин.
гипоксии-6,3∙10-10(2,90±0,04)∙10-410 мин. гипоксии-7,8∙10-10(3,00±0,03)∙10-41-я станд. добавка4,0∙10-9(5,00±0,05)∙10-42-я станд. добавка1,2∙10-8(1,00±0,03)∙10-3Данные значения концентраций пероксида водорода во многом согласуются с литературнымиданными [13].Литература:1. Halder A., Ravishankar N. Ultrafine Single-Crystalline Gold Nanowire Arrays by Oriented Attachment // AdvancedMaterials. ‒ 2007. ‒ T.
19, № 14. ‒ C. 1854-1858.2. Hoogvliet J. C., Dijksma M., Kamp B., van Bennekom W. P. Electrochemical Pretreatment of Polycrystalline GoldElectrodes To Produce a Reproducible Surface Roughness for Self-Assembly: A Study in Phosphate Buffer pH 7.4 //Analytical Chemistry. ‒ 2000. ‒ T. 72, № 9. ‒ C. 2016-2021.3. Birol O., Bret N. F., Daniel R. G., Tetsuya D. M. Single-step growth and low resistance interconnecting of goldnanowires // Nanotechnology. ‒ 2007.
‒ T. 18, № 17. ‒ C. 175707.4. Основы физикохимии и технологии композитов. / А.В А. ‒ Москва: ИПРЖР, 2001. ‒ 192 с.215. Nikolaev K., Ermakov S., Ermolenko Y., Averyaskina E., Offenhäusser A., Mourzina Y. A novel bioelectrochemicalinterface based on in situ synthesis of gold nanostructures on electrode surfaces and surface activation by Meerwein's salt.A bioelectrochemical sensor for glucose determination // Bioelectrochemistry. ‒ 2015. ‒ T. 105. ‒ C. 34-43.6. Zhang S., Wang N., Yu H., Niu Y., Sun C.
Covalent attachment of glucose oxidase to an Au electrode modified withgold nanoparticles for use as glucose biosensor // Bioelectrochemistry. ‒ 2005. ‒ T. 67, № 1. ‒ C. 15-22.7. Yang W., Wang J., Zhao S., Sun Y., Sun C. Multilayered construction of glucose oxidase and gold nanoparticles on Auelectrodes based on layer-by-layer covalent attachment // Electrochemistry Communications. ‒ 2006. ‒ T. 8, № 4. ‒ C.
665672.8. Barsan M. M., David M., Florescu M., Ţugulea L., Brett C. M. A. A new self-assembled layer-by-layer glucosebiosensor based on chitosan biopolymer entrapped enzyme with nitrogen doped graphene // Bioelectrochemistry. ‒ 2014. ‒T. 99, № 0. ‒ C. 46-52.9. Manivannan S., Ramaraj R. Core-shell Au/Ag nanoparticles embedded in silicate sol-gel network for sensor applicationtowards hydrogen peroxide // Journal of Chemical Sciences.
‒ 2009. ‒ T. 121, № 5. ‒ C. 735-743.10. Han M., Liu S., Bao J., Dai Z. Pd nanoparticle assemblies—As the substitute of HRP, in their biosensing applicationsfor H2O2 and glucose // Biosensors and Bioelectronics. ‒ 2012. ‒ T. 31, № 1. ‒ C. 151-156.11. Zhong H., Yuan R., Chai Y., Zhang Y., Wang C., Jia F. Non-enzymatic hydrogen peroxide amperometric sensor basedon a glassy carbon electrode modified with an MWCNT/polyaniline composite film and platinum nanoparticles //Microchimica Acta. ‒ 2012. ‒ T.
176, № 3. ‒ C. 389-395.12. Wang L., Zhu H., Hou H., Zhang Z., Xiao X., Song Y. A novel hydrogen peroxide sensor based on Ag nanoparticleselectrodeposited on chitosan-graphene oxide/cysteamine-modified gold electrode // Journal of Solid State Electrochemistry.‒ 2012. ‒ T. 16, № 4. ‒ C. 1693-1700.13. Cicconi S., Ventura N., Pastore D., Bonini P., Nardo P. D., Lauro R., Marlier L. N.
J. L. Characterization of apoptosissignal transduction pathways in HL-5 cardiomyocytes exposed to ischemia/reperfusion oxidative stress model // Journal ofCellular Physiology. ‒ 2003. ‒ T. 195, № 1. ‒ C. 27-37.Выводы- предложен способ активации поверхности наноструктур золота реагентом Меервейна,приводящий к существенному увеличению эффективной площади поверхности электрода (впять раз), модифицированного наноструктурами золота;- разработан вольтамперометрический сенсор на основе наноструктур золота, обладающийвысокой стабильностью относительно тонкопленочного золотого электрода. На примереопределения глюкозы получены такие аналитические характеристики как интервал линейнойзависимости концентрации глюкозы (от 0,06 до 18,5 мМ), предел обнаружения (0,02 мМ) ичувствительность (15,0 мкА/(мМ·см2));- разработаны амперометрические сенсоры на основе наноструктурированных УМЭ Au, Pd и ихсплава.
На примере бесферментного определения Н2О2 показана их высокая чувствительность(4,176 мA·мM-1cм-2) и низкий предел обнаружения (2,4·10-7 М), а также применимость приопределении гипоксии клеток.22Список работ, опубликованных по теме диссертации:1. Nikolaev K., Ermakov S., Ermolenko Y., Averyaskina E., Andreas Offenhäusser, Mourzina Yu. Anovel bioelectrochemical interface based on in situ synthesis of gold nanostructures on electrodesurfaces and surface activation by Meerwein’s salt.
A bioelectrochemical sensor for glucosedetermination//Bioelectrochemistry,2015.№-105.-P.34-432. Ермаков С.С., Николаев К.Г., Толстой В.П. Новые электрохимические сенсоры с электродамина основе мультислоев, синтезированных методом послойной химической сборки, и иханалитическиевозможности//Успехихимии,85,880(2016)3. Nikolaev Konstantin G., Ermakov Sergey S., Andreas Offenhäusser, MourzinaYu. Activation ofgold nanostructures with Meerwein's salt // Mendeleev Communications, 2014. - Vol. 24, - № 3. - P.145-146.Список других работ:1.
Andrey Shishov, Anastasia Penkova, Andrey Zabrodin, Konstantin Nikolaev, Maria Dmitrenko,Sergey Ermakov, Andrey Bulatov Vapor Permeation-Stepwise Injection Simultaneous DeterminationOf Methanol And Ethanol In Biodiesel With Voltammetric Detection // Talanta, 2016. - Vol. 48, - P.666-6722. Николаев К.Г., Ермаков С.С., Mourzina Y. Определение глюкозы на электродах,модифицированных наноструктурами, полученными с использованием олеиламинового метода//IIСъездАналитиковРоссии(Москва)-2015-сборниктезисовс.273.3. Nikolaev K.G., Ermakov S.S., Offenhäusser A., Mourzina Y.G. Direct electrochemical assembly ofdendrites and nanowires ofmetals and metal alloys connected to external circuitry // NanoelectronicDays2015,—Juelich,2015.4.
Pchelkina A.A., Golubeva A.A., Nikolaev K.G., Ermakov S.S., Gulina L.B., Tolstoy V.P. AnElectrocatalytic Properties of the Gold Nanoparticles synthesized by Successive Ionic LayerDeposition on ITO Electrodes // 1st International school and conference on optoelectronics, photonics,engineeringandnanostructures,Санкт-Петербург–2014–Сборниктезисовс.61.5. Николаев К.Г. Новый биосенсор для определения глюкозы на основе наноструктур золота,полученных олеиламиновым методом // «Менделеев-2014» VIII Всероссийская конференция смеждународным участием молодых ученых по химии — г.
Санкт-Петербург, — 2014. — С. 3113126.НаволоцкаяД.В.,ЕрмаковС.С.,ЕгороваЕ.А.,НиколаевК.Г.Инверсионно-кулонометрическое определение кадмия, свинца и меди на модифицированных печатныхэлектродах // Вестник Санкт-Петербургского Университета. Серия 4: физика, химия , 2013. - №2.С.23136-1407. Николаев К.Г., Ермаков С.С., Mourzina Yu. Новые электродные материалы длябесферментного амперометрического определения глюкозы // IX всероссийская конференцияпо электрохимическим методам анализа с международным участием и молодежной научнойшколой «ЭМА 2016», 2016 – Сборник тезисов с.
68.8. Gulina L.B., Pchelkina A.A., Nikolaev K.G., Navolotskaya D.V., Ermakov S.S., Tolstoy V.P. Abrief review on immobilization of Gold nanoparticles on inorganic surfaces and Successive IonicLayer Deposition // Reviews on Advanced Materials Science, 2016. — Vol. 44, — № 1. — P. 46-5324.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
