Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
восстанавливают активность уреазы, что позволяет проводить повторные
анализы на гой же ферментной колонке. В некоторых случаях можно применять
ферменты, которые действуют непосредственно на определяемое вещество.
Так, цианид определяют с пределом обнаружения 10"5 М, используя фермент
родаминазу. Возможно даже прямое определение пестицидов и ингибиторов
ацетилхолинэстеразы [7]. Если требуется определить общее содержание
токсических веществ, в колонке термистора можно иммобилизовать интактные
клетки, органеллы и мультиферментные системы. Такие системы позволяют
обнаруживать множество потенциально токсичных соединений, так как они
влияют на общий метаболизм, приводя к уменьшению выделяющегося тепла.
29.4. Заключение
Несмотря на множество привлекательных свойств, датчики с
иммобилизованными ферментами пока редко используют в серийно выпускаемых
приборах. До сих пор число нашедших применение систем с ферментными
электродами весьма невелико. Стремительное развитие биотехнологии
приводит к увеличению потребности в проточных анализаторах для контроля
технологических процессов, непрерывного мониторинга ферментационных
процессов и анализа в потоке. В этой области иммобилизованные ферменты
несомненно найдут широкое применение, поскольку они позволяют
осуществлять высокоизбирательные определения в потоке. Иммобилизация
ферментов снижает их стоимость и повышает стабильность работы. Особенно
удобны термические проточные анализаторы, позволяющие анализировать
мутные, содержащие взвешенные частицы или окрашенные пробы. Кроме того, в
их основе лежит наиболее общий принцип детектирования, а именно
детектирование теплоты реакции. Это позволяет применять их для
большинства ферментативных реакций. Тепла,
Теория и практика калориметрических сенсоров
471
выделяемого в первичной ферментативной реакции, обычно достаточно, чтобы
его можно было надежно измерить. Таким образом, отпадает необходимость во
вспомогательных ферментативных реакциях, используемых обычно в других
методах анализа (они также часто включают дорогостоящие коферменты, что
особенно невыгодно при непрерывном анализе в потоке). Имеются хорошие
перспективы использования проточных термоанализаторов в медицинской
технике, например в системах для непрерывного контроля метаболизма.
Параллельно с весьма сложными и мощными многоканальными системами
разрабатываются также небольшие специализированные одноканальные приборы,
такие как анализаторы креатина и глюкозы. Очень хорошие проточные
анализаторы такого типа могут создаваться на основе ферментных
термисторов, как показано в разделе 29.3 на примере оксалатного
анализатора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Birnbaum S., Billow L., Danielsson В., Hardy К., Mosbach К. Rapid
automated analysis of human proinsulin produced by Escherichia coli.
Anal. Biochem., 157, 1986. In press.
2. Bowers L. D., Carr P. W. Immobilized-cnzyme flow-enthalpimetric
analyzer: application to glucose determination by direct phosphorylation
catalyzed by hexokinase. Clin. Chem., 22, 1427 33 (1976).
3. Bowers L. D., Canning L. М., Sayers C. N" Carr P. W. Rapid flow-
enthalpimetric determination of urea in serum with use of an immobilized
urease reactor. Clin. Chem., 22, 1314-8 (1976).
4. Brown H.D. Calorimetry of enzyme catalyzed reactions. In Biochemical
microcalorimetry (ed.
H. D. Brown), p. 149. Academic Press, New York, 1969.
5. Cooney C. L., Weaver J. C" Tannenbaum S. R., Faller D. V., Shields A.,
Jahnke M. The thermal enzyme probe - a novel approach to chemical
analysis. In Enzyme engineering (eds. E. K. Pye, L. B. Wingard, Jr.),
Vol. 2, p. 411-7. Plenum, New York, 1974.
6. Danielsson B" Mosbach K. Determination of enzyme activities with the
enzyme thermistor unit. FEBS Lett., 101, 47 -50 (1979).
7. Danielsson B., Mattiasson B., Mosbach K. Enzyme thermistor devices and
their analytical applications. Appl. Biochem. Bioeng., 3, 97-143
(1981).
8. Danielsson B., Gadd K., Mattiasson B., Mosbach K. Enzyme
thermistor determination of glucose in
serum using immobilized glucose oxidase. Clin. Chim. Acta, 81, 163-75
(1977).
9. Danielsson B. Determination of urea with an enzyme thermistor using
immobilized urease. Anal. Lett., 9, 987-1001 (1976).
10. Danielsson B., Mattiasson B., Katison R., Winquist F. Use of an
enzyme thermistor in continuous measurements and enzyme reactor control.
Biotechnol. Bioeng., 21, 1749-66 (1979).
11. Danielsson B" Billow L., Lowe C. R., Satoh I., Mosbach K. Evaluation
of the enzyme thermistor as a specific detector for chromatographic
procedures. Anal. Biochem., 117, 84-93 (1981).
12. Danielsson B., Riekc E., Mattiasson B., Winquist F., Mosbach K.
Determination by the enzyme
thermistor of cellobiose formed on degradation of cellulose. Appl.
Biochem. Biotechnol., 6, 207-22 (1981).
13. Decristoforo G., Danielsson B. Flow injection analysis with enzyme
thermistor detector for automated determination of P-lactams. Anal.
