Исследование влияния физико-химических факторов на активность работы модифицированных ферментных электродов
Автор: Лакина Наталия Валерьевна, Долуда Валентин Юрьевич, Матвеева Валентина Геннадьевна, Сидоров Александр Иванович, Рабинович Галина Юрьевна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 10 т.7, 2021 года.
Бесплатный доступ
Для модификации графитовых электродов проводящей ферментной полимерной матрицей применялась методика капельного нанесения жидкого полимерного раствора различного состава: поливинилпирролидон (40%), хитозан (0,1%), глутаровый диальдегид (0,1%), глюкооксидаза и пероксидаза в соотношении 2:5. Для оценки влияния времени иммобилизации (x1), pH иммобилизации (x2) и соотношения фермент/носитель (x3) на активность работы ферментных электродов, использовался трехфакторный и трехуровневый дизайн Бокса-Бенкена и RSM (Response surface methodology). Эта модель помогла адекватно предсказать результаты иммобилизации в пределах диапазона используемых переменных. Наиболее благоприятные условия и наибольшее число молекул комплекса ферментов находится в электрохимически активном состоянии при их иммобилизации на ПВП с использованием модифицирующих агентов хитозана и глутарового диальдегида. Результаты демонстрируют, что производительность ферментативного биотопливного элемента прямо пропорциональна активности иммобилизованного комплекса GOX/HRP, поскольку в этом случае реакция окисления глюкозы может протекать более эффективно.
Графитовые электроды, ферментполимерная модификация, моделирование электрохимических реакций, дизайн бокса-бенкена
Короткий адрес: https://sciup.org/14121402
IDR: 14121402 | DOI: 10.33619/2414-2948/71/02
Список литературы Исследование влияния физико-химических факторов на активность работы модифицированных ферментных электродов
- Duong N. B., Wang C. L., Huang L. Z., Fang W. T., Yang H. Development of a facile and low-cost chitosan-modified carbon cloth for efficient self-pumping enzymatic biofuel cells // Journal of Power Sources. 2019. V. 429. P. 111-119. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2019.05.001
- Morshed M. N., Behary N., Bouazizi N., Guan J., Chen G., Nierstrasz V. Surface modification of polyester fabric using plasma-dendrimer for robust immobilization of glucose oxidase enzyme // Scientific reports. 2019. V. 9. №1. P. 1-16. DOI: 10.1038/s41598-019-52087-8
- Turner A., Karube I., Wilson G. S. Biosensors: fundamentals and applications. Oxford university press, 1987.
- Abreu C., Nedellec Y., Ondelc O., Buretc F., Cosnier S., Le, Go Sodium tripolyphosphate cross-linked chitosan based sensor for enhacing sensing properties towards acetone // Journal of Power Sources. 2020. V. 392. P. 176-180.
- Del Torno-de Román L., Navarro M., Hughes G., Esquivel J. P., Milton R. D., Minteer S. D., Sabaté N. Improved performance of a paper-based glucose fuel cell by capillary induced flow // Electrochimica Acta. 2018. V. 282. P. 336-342. DOI: 10.1016/j.electacta.2018.05.074
- Weibel M. K., Bright H. J. The glucose oxidase mechanism: interpretation of the pH dependence // Journal of Biological Chemistry. 1971. V. 246. №9. P. 2734-2744. -X DOI: 10.1016/S0021-9258(18)62246
- Лакина Н. В., Долуда В. Ю., Рабинович Г. Ю., Лакина М. Е., Сивенок А. М. Физико-химическое исследование структуры и активности биополимерных матриц на основе комплекса окислительно-восстановительных ферментов // Бюллетень науки и практики. 2020. Т.6. №11. С. 12-22. DOI: 10.33619/2414-2948/60/01
