Дибкова С. М., Рєзніченко Л. С., Грузіна Т. Г.

ЕЛЕКТРОАКТИВНІ КОМПЛЕКСИ ГЛЮКОЗООКСИДАЗИ З НАНОЧАСТИНКАМИ ЗОЛОТА ДЛЯ РОЗРОБКИ ФЕРМЕНТНИХ СЕНСОРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ БІОСЕНСОРІВ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Дибкова С. М., Рєзніченко Л. С., Грузіна Т. Г.

Рубрика:

НАНОМЕДИЦИНА ТА НАНОТЕХНОЛОГІЇ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Наночастинки золота можуть виступати каталізаторами різноманітних електрохімічних процесів, що обумовлює їх застосування при конструюванні електрохімічних біосенсорів. При створенні ферментних біосенсорів наночастинки золота можуть підвищувати чутливість сенсорних пристроїв. Дослідження можливості формування електроактивних комплексів наночастинок з ферментами є важливим при конструюванні електрохімічних сенсорів. Метою роботи було вивчення взаємодії ферменту глюкозооксидази з наночастинками золота при формуванні їх електроактивних комплексів. У роботі застосовували спектроскопічні, електронно-мікроскопічні, електрофоретичні та біохімічні методи. Показано, що наночастинки золота утворюють електроактивні комплекси з глюкозооксидазою, при цьому характер взаємодії та можливість утворення комплексу шляхом зв’язування наночастинок з ферментом виражено залежить від розміру частинок. Досліджено контактну взаємодію глюкозооксидази з наночастинками золота різного розміру та встановлено здатність таких наночастинок у певних концентраціях утворювати електроактивні комплекси з глюкозооксидазою. Встановлено стимуляцію каталітичної активності глюкозооксидази у електроактивних комплексах ферменту з наночастинками золота певних концентрацій. Показана ефективність досліджень електроактивних комплексів ферментів з наночастинками золота методом електрофорезу в агарозному гелі для розробки сенсорних елементів електрохімічних біосенсорів.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Saha K, Agasti SS, Kim C, Li X, Rotello VM. Gold nanoparticles in chemical and biological sensing. Chem Rev. 2012;112(5):2739-2779. DOI: 10.1021/cr2001178.
2. Pingarrón JM, Yáñez-Sedeño P, González-Cortés A. Gold nanoparticle-based electrochemical biosensors. Electrochim Acta. 2008;53(19):5848-5866. DOI: 10.1016/j.electacta.2008.03.005.
3. Gagner JE, Lopez MD, Dordick JS, Siegel RW. Effect of gold nanoparticle morphology on adsorbed protein structure and function. Biomaterials. 2011;32(29):7241-7252. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.05.091.
4. Bergman J, Wang Y, Wigström J, Cans AS. Counting the number of enzymes immobilized onto a nanoparticle-coated electrode. Anal Bioanal Chem. 2018;410(6):1775-1783. DOI: 10.1007/s00216-017-0829-1.
5. Asuri P, Karajanagi SS, Vertegel AA, Dordick JS, Kane RS. Enhanced stability of enzymes adsorbed onto nanoparticles. J Nanosci Nanotechnol. 2007;7(4-1):1675-1678. DOI: 10.1166/jnn.2007.453.
6. Skoglund S, Hedberg J, Yunda E, Godymchuk A, Blomberg E, Odnevall Wallinder I. Difficulties and flaws in performing accurate determinations of zeta potentials of metal nanoparticles in complex solutions-Four case studies. PLoS One. 2017;12(7):e0181735. DOI: 10.1371/journal.pone.0181735.
7. Greaser ML, Warren CM. Protein electrophoresis in agarose gels for separating high molecular weight proteins. Methods Mol. Biol. 2012;869:111-118. DOI: 10.1007/978-1-61779-821-4_10.
8. Bylay VY, redaktor. Metody éksperymentalʹnoy mykolohyy. Kyyiv: Naukova dumka; 1982. 552 s.
9. Witkowska Nery E, Kundys M, Jeleń PS, Jönsson-Niedziółka M. Electrochemical Glucose Sensing: Is There Still Room for Improvement? Anal Chem. 2016;88(23):11271-11282. DOI: 10.1021/acs.analchem.6b0 3151.
10. Bankar SB, Bule MV, Singhal RS, Ananthanarayan L. Glucose oxidase--an overview. Biotechnol Adv. 2009;27(4):489-501. DOI: 10.1016/j. biotechadv. 2009.04.003.
11. Santos-Santos IJ, Zamora-Justo JA, Vázquez-Martínez GR, Cabrera-Sierra R, Balderas-López JA. Synthesis of gold nanoparticles coated with glucose oxidase using PVP as passive adsorption linkage. Front. Nanotechnol. 2024;6:1419239. DOI: 10.3389/fnano.2024.1419239.
12. Murata K, Suzuki M, Kajiya K, Nakamura N, Ohno H. High performance bioanode based on direct electron transfer of fructose dehydrogenase at gold nanoparticle-modified electrodes. Electrochem Commun. 2009;11(3):668-671. DOI: 10.1016/j.elecom.2009.01.011.
13. Abbasi M, Amiri R, Bordbar A-K, Ranjbakhsh E, Khosropour A-R. Improvement of the stability and activity of immobilized glucose oxidase on modified iron oxide magnetic nanoparticles, Applied Surface Science. 2016;364:752-757. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.12.120.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 3, 174, 333-340 сторінки, код УДК 543.06 + 577.15 + 543.555

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-3-174-333-340