Диссертация (1150338), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Гипоксию клеток проводилидеаэрированием аргоном в течение 5 и 10 минут, после этого ячейку дляизмерений продували 100 мл воздуха, для насыщения кислородом. Затемизмеряли ток восстановления пероксида водорода на электроде. В качестве117раствора фонового электролита использовали раствор состава: NaCl 137 мМ,KCl 2,7 мМ, Na2HPO4 8 мМ, KH2PO4 1,8 мМ. Данный раствор используется длямоделирования биологических сред организма человека.
Для данногофоновогоэлектролитананоструктурированномпоУМЭциклическойсплаваPd-Auвольтамперограммебывыбрандетектирования пероксида водорода, который составилнапотенциалминус 0,15 В.Измерения проводили методом амперометрии в течение 60 секунд (рисунок49а) на наноструктурированном УМЭ сплава Pd-Au (рисунок 49б).Рисунок 49. Амперограмма электровосстановления пероксида водорода вфоновом растворе (черная линия), после гипоксии клеток в течение 5 минут(красная линия), после гипоксии в течение 10 минут (зеленая линия) нананоструктурированном УМЭ Pd-Au (б). Изображение в оптическом микроскопеповерхности подложки с наноструктурированным УМЭ, покрытые клеткамиHL-1.Для определения концентрации пероксида водорода, выделившегося врезультате гипоксии, были сделаны две стандартные добавки раствора пероксидаводорода. Концентрации, полученные при расчетах, представлены в таблице 13.118Таблица 13.
Расчет внеклеточной концентрации пероксида водорода методомстандартных добавок.I (A)C (M)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 слитературными данными [167]. Таким образом была показана применимостьнаноструктурированных УМЭ при изучении оксидативного стресса в маломобъеме раствора, что особенно важно при работе в среде клеточных культур.Выводы- предложен способ активации поверхности наноструктур золота реагентомМеервейна, приводящий к существенному увеличению эффективной площадиповерхности электрода (в пять раз), модифицированного наноструктурами золота- разработан вольтамперометрический сенсор на основе наноструктур золота,обладающий высокой стабильностью относительно тонкопленочного золотогоэлектрода.
На примере определения глюкозы получены такие аналитическиехарактеристики как интервал линейной зависимости концентрации глюкозы (от0,06 до 18,5 мМ),предел обнаружения (0,02 мМ) и чувствительность (15,0мкА/(мМ·см2))119- разработаны амперометрические сенсоры на основе наноструктурированныхУМЭ Au, Pd и их сплава. На примере бесферментного определения Н2О2 показанаих высокая чувствительность (4,176 мA·мM-1cм-2) и низкий предел обнаружения(2,4·10-7 М), а также применимость при определении гипоксии клеток.Список литературы1.
Capetanopoulos C. D. Gas sensors and method of using same // Book Gas sensorsand method of using same / EditorGoogle Patents, 1998.2. Pratt K. F. E., Chapples J., Jones M., Costea S. D., Gologanu M. Methods ofoperation of electrochemical gas sensors // Book Methods of operation ofelectrochemical gas sensors / EditorGoogle Patents, 2012.3. Karyakin A. Chaper 13 - Chemical and biological sensors based on electroactiveinorganic polycrystals // Electrochemical Sensors, Biosensors and their BiomedicalApplications / Wang X. Z.
J. ‒ San Diego: Academic Press, 2008. ‒ C. 411-439.4. Biosensors: Essentials. Analytical and Bioanalytical Chemistry. / Moreno-Bondi M.;Под ред. Evtugyn G.: Springer Berlin Heidelberg, 2014. Analytical and BioanalyticalChemistry. ‒ 1-2 с.5.Возможностиэлектроаналитическойхимииврешениипроблемфармацевтического анализа. / Зиятдинова Г. К., Будников Г. К. ‒ Москва:АРГАМАК-МЕДИА, 2013.6. Амперометрические сенсоры с каталитическими свойствами в органическойвольтамперометрии.
/ Шайдарова Л. Г., Будников Г. К. ‒ Москва: Наука, 2011.7.О химическом анализе в медицинской диагностике. / Будников Г. К.,Зиятдинова Г. К. ‒ Москва: Наука, 2010.8. Krivetskiy V. V., Rumyantseva M. N., Gaskov A. M. Chemical modification ofnanocrystalline tin dioxide for selective gas sensors // Russian Chemical Reviews. ‒2013. ‒ T. 82, № 10. ‒ C. 917.9.
Mikhelson K. N., Peshkova M. A. Advances and trends in ionophore-based chemicalsensors // Russian Chemical Reviews. ‒ 2015. ‒ T. 84, № 6. ‒ C. 555.12010.БудниковГ.К.Чтотакоехимическиесенсоры//Соросовскийобразовательный журнал. ‒ 1998. ‒ T. 3. ‒ C. 72.11. Модифицированные электроды для вольтамперометрии в химии, биологии имедицине. / Будников Г.К., Евтюгин Г.А., Майстренко В.Н.; Под ред. БеленькаяИ.
С. ‒ Москва: Бином. Лаборатория знаний, 2010.12. Chen S., Yuan R., Chai Y., Hu F. Electrochemical sensing of hydrogen peroxideusing metal nanoparticles: a review // Microchimica Acta. ‒ 2013. ‒ T. 180, № 1-2. ‒ C.15-32.13. Global status report on noncommunicable diseases 2010. WHO LibraryCataloguing-in-Publication Data. Под ред. Alwan D. A.: World Health Organization,2011. WHO Library Cataloguing-in-Publication Data.14. Clark L. C., Wolf R., Granger D., Taylor Z. Continuous Recording of BloodOxygen Tensions by Polarography // Journal of Applied Physiology. ‒ 1953. ‒ T.
6, №3. ‒ C. 189-193.15. Updike S. J., Hicks G. P. The Enzyme Electrode // Nature. ‒ 1967. ‒ T. 214, №5092. ‒ C. 986-988.16. Guilbault G. G., Lubrano G. J. An enzyme electrode for the amperometricdetermination of glucose // Analytica Chimica Acta. ‒ 1973. ‒ T. 64, № 3. ‒ C. 439455.17. Wang J. CHAPTER 3 - Electrochemical glucose biosensors // ElectrochemicalSensors, Biosensors and their Biomedical Applications. ‒ San Diego: Academic Press,2008. ‒ C.
57-69.18. Gough D. A., Lucisano J. Y., Tse P. H. S. Two-dimensional enzyme electrodesensor for glucose // Analytical Chemistry. ‒ 1985. ‒ T. 57, № 12. ‒ C. 2351-2357.19. Armour J. C., Lucisano J. Y., McKean B. D., Gough D. A. Application of ChronicIntravascular Blood Glucose Sensor in Dogs // Diabetes. ‒ 1990. ‒ T. 39, № 12. ‒ C.1519-1526.20. Degani Y., Heller A. Direct electrical communication between chemically modifiedenzymes and metal electrodes. I.
Electron transfer from glucose oxidase to metal121electrodes via electron relays, bound covalently to the enzyme // The Journal ofPhysical Chemistry. ‒ 1987. ‒ T. 91, № 6. ‒ C. 1285-1289.21. Willner I., Heleg-Shabtai V., Blonder R., Katz E., Tao G., Bückmann A. F., HellerA. Electrical Wiring of Glucose Oxidase by Reconstitution of FAD-ModifiedMonolayers Assembled onto Au-Electrodes // Journal of the American ChemicalSociety. ‒ 1996.
‒ T. 118, № 42. ‒ C. 10321-10322.22. Das P., Das M., Chinnadayyala S. R., Singha I. M., Goswami P. Recent advances ondeveloping 3rd generation enzyme electrode for biosensor applications // Biosensors &Bioelectronics. ‒ 2016. ‒ T. 79. ‒ C. 386-397.23. Liu Q., Lu X., Li J., Yao X., Li J. Direct electrochemistry of glucose oxidase andelectrochemical biosensing of glucose on quantum dots/carbon nanotubes electrodes //Biosensors and Bioelectronics. ‒ 2007. ‒ T. 22, № 12. ‒ C. 3203-3209.24. Liu M., Shi G., Zhang L., Cheng Y., Jin L.
Quantum dots modified electrode and itsapplication in electroanalysis of hemoglobin // Electrochemistry Communications. ‒2006. ‒ T. 8, № 2. ‒ C. 305-310.25. Химические и биохимические сенсоры: от биосенсоров к биочипам имультисигнальным сисмтемам. / Брайнина Х.
З., Козицына А. Н. ‒ Москва: Изд-воНаука, 2011. ‒ с. 314 с.26. Joachim C. To be nano or not to be nano? // Nat Mater. ‒ 2005. ‒ T. 4, № 2. ‒ C.107-109.27. del Alamo J. A. Nanometre-scale electronics with III-V compound semiconductors// Nature. ‒ 2011. ‒ T. 479, № 7373. ‒ C. 317-323.28. Arico A. S., Bruce P., Scrosati B., Tarascon J.-M., van Schalkwijk W.Nanostructured materials for advanced energy conversion and storage devices // NatMater. ‒ 2005.
‒ T. 4, № 5. ‒ C. 366-377.29. Campbell F. W., Compton R. G. The use of nanoparticles in electroanalysis: anupdated review // Analytical and Bioanalytical Chemistry. ‒ 2010. ‒ T. 396, № 1. ‒ C.241-259.12230. Pingarrón J. M., Yáñez-Sedeño P., González-Cortés A. Gold nanoparticle-basedelectrochemical biosensors // Electrochimica Acta. ‒ 2008. ‒ T. 53, № 19. ‒ C.
58485866.31. Siqueira Jr J. R., Caseli L., Crespilho F. N., Zucolotto V., Oliveira Jr O. N.Immobilization of biomolecules on nanostructured films for biosensing // Biosensorsand Bioelectronics. ‒ 2010. ‒ T. 25, № 6. ‒ C. 1254-1263.32. Matharu Z., Bandodkar A. J., Gupta V., Malhotra B. D. Fundamentals andapplication of ordered molecular assemblies to affinity biosensing // Chemical SocietyReviews. ‒ 2012.
‒ T. 41, № 3. ‒ C. 1363-1402.33. Katz E., Willner I., Wang J. Electroanalytical and Bioelectroanalytical SystemsBased on Metal and Semiconductor Nanoparticles // Electroanalysis. ‒ 2004. ‒ T. 16, №1-2. ‒ C. 19-44.34. Liu Y., Dong X., Chen P. Biological and chemical sensors based on graphenematerials // Chemical Society Reviews. ‒ 2012. ‒ T. 41, № 6. ‒ C. 2283-2307.35. Welch C., Compton R.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
