Конструирование надмолекулярной индикаторной системы "целлюлоза - наноалмаз - уреаза"
Автор: Посохина Е.Д., Ронжин Н.О., Барон А.В., Бондарь В.С.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 6, 2018 года.
Бесплатный доступ
Последовательной иммобилизацией компонентов сконструирована надмолекулярная индикаторная сис- тема биохимического определения мочевины: целлюло- за - наноалмаз - уреаза. Модифицированные наноалма- зы (МНА) ковалентно иммобилизованы на полимерный носитель (гранулы ДЭАЭ-целлюлозы) с помощью реак- ции нуклеофильного присоединения. Установлено, что данная реакция, проводимая при весовом соотношении компонентов 4:1 (ДЭАЭ-целлюлоза : МНА), позволяет иммобилизовать до 110 мкг наночастиц на 1 мг полиме- ра. Биомаркер (фермент уреаза) был иммобилизован с помощью ковалентной пришивки на полученный компо- зит «полимер - МНА», поверхность которого была предварительно активирована бензохиноном. В срав- нительных экспериментах фермент иммобилизовали на исходные гранулы полимера с помощью неспецифиче- ской адсорбции и ковалентной пришивки. Активность фермента в полученных надмолекулярных комплексах определяли уреазным салицилат-гипохлоритным ме- тодом по образованию окрашенного продукта, который оценивали спектрофотометрически...
Наноалмаз, целлюлоза, уреаза, иммобилизация, надмолекулярный комплекс, индикаторная система
Короткий адрес: https://sciup.org/140238166
IDR: 140238166 | УДК: 577.332.23:539.199
The designing of supramolecular indicator system ‘cellulose - nanodiamond - urease’
A supramolecular indicator system (cellulose - nanodiamond - urease) for biochemical determination of urea was constructed by layer-by-layer immobilization of the com- ponents. Modified nanodiamonds (MND) were covalently immobilized on polymeric carrier (DEAE-cellulose granules) using nucleophilic addition reaction. It was established that during the reaction carried out at a weight ratio of components 4:1 (DEAE-cellulose : MND) up to 110 µg of the nanoparticles can be immobilized on 1 mg of the polymer. Biomarker (ure- ase) was covalently immobilized on the surface of polymer- MND composite previously activated by benzoquinone. In comparative experiments the enzyme was immobilized on initial polymeric granules using nonspecific adsorption and covalent immobilization. The enzyme activity in obtained supramolecular complexes was assessed spectrophotometrically in the size of optical density of formed colored reaction product using urease salicylate-hypochlorite method. It was shown that urease molecules can be immobi- lized on DEAE-cellulose granules by adsorption and covalent immobilization, exhibiting their functional activity in both cas- es...
Список литературы Конструирование надмолекулярной индикаторной системы "целлюлоза - наноалмаз - уреаза"
- Artiles M., Rout C.S., Fisher T.S. Graphene-based hybrid materials and devices for biosensing//Adv. Drug Deliv. Rev. -2011. -V. 63. -P. 1352-1360.
- Fisher P., Fadley C.S. Probing nanoscale behavior of magnetic materials with soft X-ray spectroscopy//Nanotech. Rev. -2012. -V. 1. -P. 5-15.
- Lad A., Agrawal Y.K. Nanodevices for monitoring toxicological behavior of therapeutic agent//Rev. Nanosci. Nanotech. -2012. -V. 1. -P. 217-227.
- Nanodiamond-based tests systems for biochemical determination of glucose and cholesterol/N.O. Ronzhin, A.V. Baron, E.S. Mamaeva //J. Biomater. Nanobiotech. -2013. -V. 4. -P. 242-246.
- Yin M., Zhao L., Wei Q., Li H. Rapid colorimetric detection of melamine by H2O2-Au nanoparticles//RSC Adv. -2015. -V. 5. -P. 32897-32901.
- Wang Y., Hu S. Applications of carbon nanotubes and graphene for electrochemical sensing of environmental pollutants//J. Nanosci. Nanotech. -2016. -V. 16. -P. 7852-7872.
- Bondar V.S., Puzyr A.P. Nanodiamonds for biological investigations//Phys. Solid State. -2004. -V. 46. -P. 716-719.
- Physical and chemical properties of modified nanodiamonds/A.P. Puzyr, V.S. Bondar, A.A. Bukayemsky //NATO Sci. Ser. II: Math. Phys. Chem. -2005. -V. 192. -P. 261-270.
- Colloidal stability of modified nanodiamond particles/N. Gibson, O. Shenderova, T.J.M. Luo //Diam. Relat. Mater. -2009. -V. 18. -P. 620-626.
- Puzyr A.P., Burov A.E., Bondar V.S. Modification and comparative study of commercial nanodiamonds//Full. Nanotub. Carb. Nanostr. -2015 -V. 23. -P. 93-97.
- Nanodiamonds with novel properties: a biological study/A.P. Puzyr, A.V. Baron, K.V. Purtov //Diam. Relat. Mater. -2007. -V. 16. -P. 2124-2128.
- Nanodiamonds as carriers for address delivery of biologically active substances/K.V. Purtov, A.I. Petunin, A.E. Burov //Nanoscale Res. Lett. -2010. -V. 5. -P. 631-636.
- Оценка активности лизоцима после его ковалентной иммобилизации на наноалмазы детонационного синтеза/Н.О. Ронжин, Е.Д. Посохина, А.В. Барон //Вестн. КрасГАУ. -2016. -№ 8. -С. 38-44.
- Puzyr A.P., Bondar V.S. Method of production of nanodiamonds of explosive synthesis with an increased colloidal stability//RU Patent No. 2252192. -2005, Bull. № 14.
- Марч Д. Органическая химия: реакции, механизмы и структура. -М.: Мир, 1988. -Т.3. -456 с.
- Конструирование композиционных материалов на основе наноалмазов и разрушаемых биополимеров/В.С. Бондарь, А.П. Пузырь, А.В. Горева //Журнал Сибирского федерального университета. Биология. -2013. -Т. 6. -№ 2. -С. 163-174.
- Brandt J., Andersson L.O., Porath J. Covalent attachment of proteins to polysaccharide carriers by means of benzoquinone//Biochim. Biophys. Acta. -1975. -V. 386. -P. 196-202.
- Ready to use p-benzoquinone-activated supports for biochemical coupling, with special applications for laccase immobilization/M.-A. Mateescu, G. Weltrowska, E. Agostinelli //Biotechnol. Tech. -1989. -V. 3. -P. 415-420.
- Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. -М.: Наука, 1985. -536 с.
- Яковлева Г.Е. Ферменты в клинической биохимии: пособие для врачей. -Новосибирск: Вектор-Бест, 2005. -С. 28-29.
- Cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material/D. Klemm, B. Heublein, H.P. Fink //Angew. Chem. Int. Ed. -2005. -V. 44. -P. 3358-3393.
