Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тёрнер Э. -> "Биосенсоры: основы и приложения" -> 228

Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.

Тёрнер Э., Карубе И., Уилсон Дж. Биосенсоры: основы и приложения — М.: Мир, 1992. — 614 c.
Скачать (прямая ссылка): biosensoriosnoviiprilojeniya1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 222 223 224 225 226 227 < 228 > 229 230 231 232 233 234 .. 355 >> Следующая

должны диффундировать через мембрану. В работе [28], в которой применяли
мембрану толщиной 50-100 мкм, 63% выходного сигнала обычно достигалось
через 10 -25 с. В других работах приводятся чуть большие временные
постоянные, однако в этих случаях толщину мембраны контролировали не
столь тщательно.
На рис. 26.23 представлен график зависимости того же самого
пенициллинселек-тивного ФПТ [28] от концентрации субстрата. Форма кривой
отклика характерна для
О - О
ZO^-W
16 --30
о ю го зо 40 so во
Время, с
ТЭ5
Рис. 26.22. Типичная дифференциальная временная характеристика
чувствительного к пенициллину ФПТ при ступенчатом изменении концентрации
пенициллина от 0 до 10 мМ в 0,02 М фосфатном буферном растворе, pH 7,2;
25° С (по данным [28]).
Химически чувствительные полевые транзисторы
411
Рис. 26.23. Дифференциальный отклик чувствительного к пенициллину ФПТ (1
- линейная шкала, 2-логарифмическая). Условия: 0,02 М фосфатный буферный
раствор, pH 7,2: 37°С (по данным [28]).
lg (концентрация пенициллина) 3 Z 1
всех описанных в литературе ФПТ. Обычно все они генерируют измеримый
выходной сигнал при концентрации примерно от 1 ¦ 10 4 до 1 • 10'2 М. Срок
службы сенсоров, как правило, лимитируется устойчивостью фермента и
поэтому зависит от природы последнего и от условий хранения. Согласно
данным Караса и Джанаты [28], а также Мияхары и других [31], ФПТ для
определения пенициллина, мочевины и ацетилхолина сохраняют свои
характеристики в течение 1-2 месяцев, если в промежутках между
экспериментами они хранятся в холодильнике.
Хотя, как уже упоминалось выше, пока все описанные в литературе ФПТ
создавались на базе ИСПТ с pH-чувствительной мембраной, нет никаких
оснований предполагать, что в ФПТ нельзя использовать другие
ионоселективные мембраны. Предшествующее созданию гелевой мембраны
осаждение полимерной ионоселективной мембраны всего лишь усложнит
производство сенсоров. Любой ферментный электрод на основе макроИСЭ в
принципе можно трансформировать в ферментный ИСПТ (ФПТ) и тем самым
добиться отмечавшихся выше преимуществ.
26.7. Иммунохимически чувствительные полевые транзисторы
Большая молекулярная масса компонентов иммунохимической реакции (от 10
000 до 500000) предъявляет специфические требования к электрохимическим
свойствам сенсорной мембраны соответствующего электрода. В обычном ИСЭ
селективность обуславливается тем, что из раствора в мембрану способны
проникать (с высокой плотностью тока обмена) ионы только одного типа.
Такая селективность достигается в свою очередь за счет включения в
мембрану ионофоров, специфически связывающих ионы одного типа. Трудно
представить себе, как можно было бы создать такую
412
Глава 26
мембрану, которая давала бы возможность проникать в мембрану (опять-таки
с высокой плотностью тока) одним компонентам иммунохимической реакции и в
то же время исключала бы проникновение других компонентов той же реакции.
Иными словами, маловероятно, чтобы при разработке иммуноэлектрода мог
быть использован механизм селективности ИСЭ. Очевидно, необходим иной
механизм, позволяющий детектировать компоненты иммунохимической реакции
электрохимическими методами, не требуя их проникновения в мембрану. Есть
основания предполагать, что в принципе ПТ может удовлетворять этим
требованиям, однако пока все попытки создания иммунохимически
чувствительного ПТ были безуспешными.
26.7.1. Теория
Полевой транзистор по своей сути является устройством для измерения
заряда. Действительно, любое изменение избыточного поверхностного заряда
на внешней поверхности диэлектрика влечет за собой равное по величине и
противоположное по знаку изменение заряда инверсионного слоя ПТ. Если
граница раздела раствор-мембрана ХЧПТ идеально поляризована, т. е. заряд
не может перейти через эту границу, то, как будет показано ниже, с
помощью ХЧПТ можно измерять степень адсорбции заряженных частиц на
границе раздела. Поскольку антитела, антигены и белки обычно представляют
собой электрически заряженные молекулы, то поляризованный ХЧПТ можно
использовать для измерения их неспецифической адсорбции на границе
раздела мембрана - раствор. Чтобы придать поляризованному ХЧПТ
селективность по отношению к данному антигену и таким образом создать так
называемый иммунохимически чувствительный ПТ (ИМПТ), можно иммобилизовать
на поверхности ХЧПТ антитела, специфичные по отношению к этому антигену
(см. рис. 26.24). Тогда из всех находящихся в растворе молекул молекулы
именно этого антигена будут специфично адсорбироваться на ХЧПТ, и сигнал
последнего будет отражать степень адсорбции антигена.
Измерять описанным путем степень адсорбции заряженных частиц можно лишь в
том случае, если заряд не может перейти границу раздела, т. е. если
последняя является
Рис. 26.24. Схема ИМПТ. Символам АЬ обозначены антитела, иммобилизованные
на границе раздела раствор -мембрана (по данным [33]).
Химически чувствительные полевые транзисторы
413
Предыдущая << 1 .. 222 223 224 225 226 227 < 228 > 229 230 231 232 233 234 .. 355 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed