Протеолитический биосенсор на основе рН-чувствительных полевых транзисторов. 2. Характеристика работы в модельных условиях

Abstract

Создана модель биосенсора на основе рН-чувствительных полевых транзисторов и фермента трипсина, иммобилизованного на затворную область, который может стать базой при создании биосенсора для определения концентрации общего белка в биологических жидкостях. Подобраны оптимальные условия проведения измерений, изучена стабильность и точность его работы. Модель позволяет находить концентрацию искусственного субстрата Na-бензоил-аргинин-этилового эфира в диапазоне 0,2–2,0 мМ в 10 мМ фосфатном буфере (рН 7,0) и 0,5–5,0 мМ в универсальном буфере (рН 7,0). Установлена существенная зависимость величины отклика сенсора от рН, буферной емкости и ионной силы рабочего буфера. Показания сенсора достаточно стабильны к колебаниям температуры и практически не изменяются в течение месяца при его хранении в буферном растворе при 4 °С. Полученные результаты обсуждены в связи с проблемой определения концентрации общего белка в биологических жидкостя.

Створено модель біосенсора на основі рН-чутливих польових транзисторів і фермента трипсина, який може стати базою при створенні біосенсора для визначення концентрації загального білка у біологічних рідинах. Подібрано оптимальні умови проведення вимірів, вивчено стабільність і точність його роботи. Макет дозволяє знаходити концентрацію іитучного субстрата Na-бензоїл-аргінін-етилового ефіру в діапазоні 0,2–2,0 мМ в 10 мМ фосфорному буфері (рН 7,0) і 0,5–5,0 мМ в універсальному буфері (рН 7,0). Встановлено значну залежність величини відгуку сенсора від рН, буферної ємності та іонної сили робочого буфера. Показання сенсора досить стабільні до коливань температури і практично не змінюються протягом місяця при його зберіганні в буферному розчині при 4 °С. Отримані результати обговорюються з точки зору проблеми визначення концентрації загального білка в біологічних рідинах.

The laboratory prototype of biosensor has been fabricated on the basis of trypsin immobilized on the gate surface of pH-sensitive field effect transistor which should be useful for detection of the total protein concentration in biological fluids. The optimal conditions to provide marswements have been determined. The characteristics of its operation stability and accuracy in a model system have been obtained. The biosensor prototype can measure concentrations of Na-benzoil-arginin ethyl ester in the range of 0.2-3.0 mM. The effects of pH, buffer capacity and ionic strength on the response of the biosensor have been investigated. All the results have been discussed in frame of the problem of detecting total protein concentration in biological fluids.