Протеолитический биосенсор на основе рН-чувствительных полевых транзисторов. 1. Изучение сравнительных характеристик нативного и иммобилизованного трипсина для создания энзимобиосенсора

Abstract

Проанализированы методы иммобилизации трипсина с точки зрения сенсорной технологии. Проведена иммобилизация трипсина на полупроводниковую поверх­ность путем поперечной сшивки в белковой мембране в парах глутарового альде­гида (ГА). Подобраны оптимальные условия этого процесса: отношение трипсин : БСА – 1:4, время инкубации в парах ГА – % ч при комнатной температуре. Изучено влияние стабилизирующих добавок глицерина и сахарозы на характери­стики мембраны. Добавление 2,0–2,5 % глицерина повышает активность мемб­ран и уровень адгезии к поверхности. Проведено сравнительное исследование каталитических характеристик свободного и иммобилизованного трипсина, та­ких как Км, зависимость активности фермента от рН, буферной емкости и ионной силы анализируемого раствора. Результаты обсуждены с позиции возмож­ности использования полученных мембран в качестве чувствительного элемен­та протеолитического биосенсора.

Проаналізовано методи іммобілізації трипсину з точки зору сенсорної технології. Здійснено іммобілізацію трипсину на напівпровідникову поверхню шляхом поперечної зшивки у білковій мембрані в парах глутарового альдегіду (ТА). Підібрано оптимальні умови цього процесу: співвідношення трипсин: БСА – 1:4; час інкубації в парах ГА 2 год при кімнатній температурі. Вивчено вплив стабілізуючих додатків гліцерину і сахарози на характеристики мембрани. Додавання 2,0–2,5 % гліцерину підвищує активність мембран і рівень адгезії до поверхні. Проведено порівняльне дослідження каталітичних характеристик вільного і іммобілізованого трипсину, таких як Км, залежність активності ферменту від рН, буферної ємності та іонної сили аналізованого розчину. Результати обговорюються з позиції можливого використання отриманих мембран як чутливого елемента протеолітичного біосенсора.

he immobilization of trypsin on semiconductor surface was been made by cross Unking with bovin serum albumin in saturated glutaraldegyde (GA) vapours. The optimal conditions of this process were as following: the ratio oftrypsin:BSA – 1:4, and incubation time in GA vapours – 2 hat room temperature. The influence of different concentrations of sucrose and glycerol on membrane characteristics has also been investigated. Addition of 2,0–2,5 % of glycerol increase membrane activity and its adhesion level to the surface. The catalytical characteristics of free and immobilized trypsin have been compared such as KM, dependence of the enzyme activity on pH, buffer capacity, ionic strength of analysing solution. The possibility to use trypsin membrane as sensitive element of proteolytic, biosensor has been discussed.