• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

Том 31 №2

Содержание

  1. СЛУХОВАЯ АДАПТАЦИЯ К ДВИЖЕНИЮ: МЕЖСЕНСОРНЫЙ АСПЕКТ
  2. АНАЛИЗ КОНЦЕПЦИИ А. Л. ЯРБУСА О РОЛИ СЛЕПОЙ СЕТЧАТКИ В ЦВЕТОВОСПРИЯТИИ
  3. ПИЩЕДОБЫВАТЕЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ КРЯКВЫ (ANAS PLATYRHYNCHOS) В ТЕМНОТЕ
  4. РАЗЛИЧЕНИЕ ГРЕБЕНЧАТОЙ СТРУКТУРЫ СПЕКТРА ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ЧЕЛОВЕКОМ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ШИРИНЕ СПЕКТРА: ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
  5. О ПРОБЛЕМАХ СОПОСТАВЛЕНИЯ ПИКСЕЛЕЙ СТЕРЕОПАРЫ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
  6. ГРАФИТОВЫЕ ПЕЧАТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОВОДЯЩИМ БЕЛКОВЫМ ГИДРОГЕЛЕМ И БАКТЕРИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ, КАК ОСНОВА АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО БИОСЕНСОРА

ГРАФИТОВЫЕ ПЕЧАТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОВОДЯЩИМ БЕЛКОВЫМ ГИДРОГЕЛЕМ И БАКТЕРИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ, КАК ОСНОВА АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО БИОСЕНСОРА

© 2017 г. С.С. Каманин1, В.А. Арляпов1, О.Н. Понаморева1, И.В. Блохин2, В.А. Алферов1, А.Н. Решетилов1,3

1Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тульский государственный университет”, 300012 г. Тула, пр. Ленина 92
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого”, 300026 г. Тула, просп. Ленина, 125
3Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, 142290 Московская обл., г. Пущино, просп. Науки, 5
anatol@ibpm.pushchino.ru

Поступила в редакцию 20.12.2016 г.

Графитовые печатные электроды модифицировали проводящим белковым гидрогелем, содержащим бактериальные клетки Gluconobacter oxydans, и использовали как основу биосенсора. Белковый гидрогель получен на основе поперечно-сшитого бычьего сывороточного альбумина, ковалентно связанного с ферроценальдегидом. Его применение при модификации электрода позволяет увеличить длительность функционирования биосенсора. Определена относительная эффективность медиаторов ферроценового ряда (ферроцена, ферроценальдегида, 1,1’-ферроцендиметанола, 1,1’-диметилферроцена и этилферроцена) при иммобилизации в гидрогель. Биосенсор на основе графитовых печатных электродов, модифицированных бактериальными клетками и проводящим гидрогелем, характеризовался диапазоном определяемых значений биохимического потребления кислорода 10–180 мг O2/л и стандартным отклонением сигнала 5%. Биосенсор апробирован на образцах сточных вод очистных предприятий.

Ключевые слова: биосенсор, печатный электрод, электропроводящий гидрогель, производное ферроцена, G. oxydans

Цитирование для раздела "Список литературы": Каманин С. С., Арляпов В. А., Понаморева О. Н., Блохин И. В., Алферов В. А., Решетилов А. Н. Графитовые печатные электроды, модифицированные проводящим белковым гидрогелем и бактериальными клетками, как основа амперометрического биосенсора. Сенсорные системы. 2017. Т. 31. № 2. С. 161-171.
Цитирование для раздела "References": Kamanin S. S., Arlyapov V. A., Ponamoreva O. N., Blokhin I. V., Alferov V. A., Reshetilov A. N. Grafitovye pechatnye elektrody, modifitsirovannye provodyashchim belkovym gidrogelem i bakterialnymi kletkami, kak osnova amperometricheskogo biosensora [Screen-printed electrodes modified with protein hydrogel and bacterial cells as the basis of amperometric biosensor]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2017. V. 31(2). P. 161-171 (in Russian).

Список литературы:

  • Aрляпов В.А., Чепурнова М.А. Устойчивость во времени ассоциаций микроорганизмов как потенциальных биораспознающих элементов для БПК-сенсоров // Изв. Тульского гос. ун-та. Естественные науки. 2012. T. 2. C. 201–211
  • Алферов C.В., Минайчева П.Р., Арляпов В.А., Асулян Л.Д., Алферов В.А., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н. Биоанод для микробного топливного элемента на основе бактерий Gluconobacter oxydans, иммобилизованных в полимерную матрицу // Прикладная биохимия и микробиология. 2014. Т. 50. No6. С. 570– 577
  • Чигринова Е.Ю., Бабкина Е.Е., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Микробные биосенсоры на основе производных ферроцена и бензохинона, применяемых в качестве медиаторов // Сенсорные системы. 2007. T. 21. No 3. C. 263–269
  • Alonso-Lomillo M.A., Dominguez-Renedo O., Arcos-Martinez M. J. Screen-printed biosensors in microbiology; a review // Talanta. 2010. V. 82. No 5. P. 1629–1636.
  • Babkina E.E., Chigrinova E. Ya., Ponamoreva О.N., Alferov V.A., Reshetilov A. N. Bioelectrocatalytic oxidation of glucose by immobilized bacteria Gluconobacter oxydans. Evaluation of water-insoluble mediator efficiency // Electroanalysis. 2006. V. 18. No 19–20. P. 2023–2029.
  • Bereza-Malcolm L.T., Mann G., Franks A.E. Environmental sensing of heavy metals through whole cell microbial biosensors: a synthetic biology approach // ACS Synth. Biol. 2015. V. 4. No 5. P. 535–546.
  • Biochemical oxygen demand (BOD) // Standard methods for the examination of water and wastewater. 22nd / Eds. E.W. Rice, R.B. Baird, A.D. Eaton L.S.C. AWWA, WEF & APHA, 2012. P. 1496.
  • Bonetto M.C. Sacco N.J., Ohlsson A.H., Cortón E. Assessing the effect of oxygen and microbial inhibitors to optimize ferricyanide-mediated BOD assay // Talanta. 2011. V. 85. No 1. P. 455–462.
  • Chan C., Lehmann M., Chan K., Chan P., Chan C. Designing an amperometric thick-film microbial BOD sensor // Biosens. Bioelectron. 2000. V. 15. No 7–8. P. 343–353.
  • Chappell J., Freemont P. Synthetic biology – a new generation of biofilm biosensors // The Science and Applications of Synthetic and Systems Biology: Workshop Summary. Washington (DC): Acad. Press (US), 2013. P. 159–178.
  • Das P., Das M., Chinnadayyala S.R., Singha I. M. Recent advances on developing 3rd generation enzyme electrode for biosensor applications // Biosens. Bioelectron. 2016. V. 79. P. 386–397.
  • Domínguez-Renedo O., Alonso-Lomillo M.A., ArcosMartínez M. J. Disposable electrochemical biosensors in microbiology // Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology / Ed. Mendez-Vilas A. Extremadura, Spain: Formatex Research Center, 2010. P. 1462–1470.
  • Hasan K., Patil S.A., Leech D., Hägerhäll C., Gorton L. Electrochemical communication between microbial cells and electrodes via osmium redox systems // Biochem. Soc. Trans. 2012. V. 40. No 6. P. 1330–1335.
  • Hayat A., Marty J. L. Disposable screen printed electrochemical sensors: Tools for environmental monitoring // Sensors (Switzerland). 2014. V. 14. No 6. P. 10432–10453.
  • Ikeda T., Kurosaki T., Takayama K., Kano K. Measurements of Oxidoreductase-like Activity of Intact Bacterial Cells by an Amperometric Method Using a Membrane-Coated Electrode // Anal. Chem. Am. Chemical Society. 1996. V. 68. No 1. P. 192–198.
  • Indzhgiya E., Ponamoreva O., Alferov V., Reshetilov A., Gorton Lo. Interaction of Ferrocene Mediators with Gluconobacter oxydans Immobilized Whole Cells and Membrane Fractions in Oxidation of Ethanol // Electroanalysis. 2012. V. 24. No 4. P. 924–930.
  • Jouanneau S., Recoules L., Durand M.J., Boukabache A. Methods for assessing biochemical oxygen demand (BOD): a review // Water Res. 2014. V. 49. P. 62–82.
  • Liu L., Bai L., Yu D., Zhai J., Dong S. Biochemical oxygen demand measurement by mediator method in flow system // Talanta. 2015. V. 138. P. 36–39.
  • Mamlouk D., Gullo M. Acetic Acid Bacteria: Physiology and Carbon Sources Oxidation // Indian J. Microbiol. 2013. V. 53. No 4. P. 377–384.
  • Pasco N.F., Weld R.J., Hay J.M., Gooneratne R. Development and applications of whole cell biosensors for ecotoxicity testing // Anal. Bioanal. Chem. 2011. V. 400. No 4. P. 931–945.
  • Ponamoreva O.N., Indzhgiya Yu., Alferov V.A., Reshetilov A. N. E ciency of bioelectroca ons of Gluconobacter oxydans bacteria in the presence of mediators of ferrocene series // Russ. J. Electrochem. 2010. V. 46. No 12. P. 1408–1413.
  • Ponamoreva O.N., Arlyapov V.A., Alferov V.A., Reshetilov A. N. Microbial biosensors for detection of biological oxygen demand: a review // Appl. Biochem. Microbiol. 2011. V. 47. No 1. P. 1–11.
  • Reshetilov A. N. Microbial, Enzymatic, and Immune Biosensors for Ecological Monitoring and Control of Biotechnological Processes // Appl. Biochem. Microbiol. 2005. V. 41. No 5. P. 442–449.
  • Reshetilov A.N., Arlyapov V.A., Alferov V.A., Reshetilova T.A. BOD Biosensors: Application of Novel Technologies and Prospects for the Development // State of the Art in Biosensors / Ed. T. Rinken. Croatia. InTech – Open Access Company, 2012. Chapter 3. P. 57–77.
  • Ron E.Z., Rishpon J. Whole Cell Sensing Systems I: Reporter Cells and Devices / Eds. S. Belkin, B. M. Gu. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2010. P. 77–84.
  • Su L., Jia W., Hou C., Lei Y. Microbial biosensors: a review // Biosens. Bioelectron. 2011. V. 26. No 5. P. 1788–1799.
  • Sun J.-Z., Kingori G.P., Si R.W., Zhai D. D. Microbial fuel cell-based biosensors for environmental monitoring: a review // Water Sci. Technol. IWA Publishing, 2015. V. 71. No 6. P. 801–809.
  • Svitel J. Tkáč J., Voštiar I., Navrátil M., Štefuca V. Gluconobacter in biosensors: applications of whole cells and enzymes isolated from gluconobacter and acetobacter to biosensor construction // Biotechnol. Lett. Kluwer Acad. Publ., 2006. V. 28. No 24. P. 2003–2010.
  • Svitel J., Tkac J., Vostiar I., Navratil M. Microbial biosensors and biofuel cells based on Acetobacter and Gluconobacter cells // Biosensors: Properties, Materials and Applications / Eds. R. Comeaux, P.N. Novotny: Nova Sci. Publ. Inc., 2009. P. 247–264.
  • Tkac J., Svitel J., Vostiar I., Navratil M., Gemeiner P. Membrane-bound dehydrogenases from Gluconobacter sp.: interfacial electrochemistry and direct bioelectrocatalysis // Bioelectrochemistry. 2009. V. 76. No 1–2. P. 53–62.
  • Turner A.P.F. Biosensors: sense and sensibility // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. No 8. P. 3184–3196.
  • Wilson R., Turner A.P.F. Glucose oxidase: an ideal enzyme // Biosens. Bioelectron. 1992. V. 7. No 3. P. 165–185.
  • Xiao Y., Araujo C., Sze C., Stuckey D. Toxicity measurement in biological wastewater treatment processes: a review // J. Hazard. Mater. 2015. V. 286. P. 15–29.
  • Yang H. Enzyme-based ultrasensitive electrochemical biosensors // Curr. Opin. Chem. Biol. 2012. V. 16. No 3–4. P. 422–428.
  • Yılmaz Ö., Demirkol D., Gülcemal S., Kılınç A. Chitosanferrocene film as a platform for flow injection analysis applications of glucose oxidase and Gluconobacter oxydans biosensors // Colloids Surfaces. Biointerfaces. 2012. V. 100. P. 62–68.