Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Применение ферментов в медицине.doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
860.16 Кб
Скачать

Ферментные электроды

Для аналитических целей чаще всего применяют иммобилизованные ферменты в виде так называемых ферментных электродов, использование которых лежит в основе потенциометрических методов определения аналитов. Ферментные электроды представляют собой электрохимический датчик, способный генерировать электрический потенциал в результате реакции, катализируемой иммобилизованным ферментом, присоединённым к поверхности самого датчика или находящимся около него. Изменение окислительно-восстановительного потенциала является индикатором содержания исследуемого вещества в среде.

Возможности практического использования ферментного электрода зависит от 4-х факторов: чувствительность, стабильность, быстрота ответной реакции и стоимость. На основе иммобилизованных ферментов получены электроды многократного действия. С их помощью можно провести несколько сот измерений.

Одним их первых был сконструирован ферментный электрод, чувствительный к глюкозе – глюкозооксидазный ферментный электрод. Основным его элементом является Н2О2-электрод, к которому непосредственно прилегает трёхслойная ферментная мембрана, содержащая глюкозооксидазу. При введении в измерительную ячейку пробы, содержащей глюкозу, образующаяся в ферментной мембране перекись водорода окисляется на рабочем электроде, вызывая увеличение анодного тока. Сигнал датчика поступает в электронный блок, и показатели отражаются на индикаторе панели прибора. Метод высокоспецифичен и позволяет работать с непрозрачными растворами.

Для определения концентрации этанола используется ферментный электрод с иммобилизованной алкогольдегидрогеназой. При определении ферментом регистрируются протоны, образующиеся при восстановлении НАД. Их количество пропорционально концентрации спирта.

В потенциометрическом методе количественного определения мочевины используют аммоний-селективный электрод c иммобилизированной уреазой. Этот принцип также использован в различных анализаторах.

Таблица 11

Ферментные электроды

Тип

Чувствитель-

ный электрод

Стабиль-

ность

Диапазон

моль/л

Время ответа,

мин

Мочевина

Катион

рН

NH3

1 мес.

3 нед.

4 мес.

10-2-10-4

10-3-10-5

10-2-10-5

1-2

5-10

2-4

Глюкоза

Pt(O2)

4 мес.

10-2-10-5

1

Этанол

4 мес.

1-100 мг%

0,5

Данные о характеристиках некоторых ферментных электродах представлены в табл.11.

Автоматические анализаторы

Использование иммобилизованных ферментов в автоматическом анализаторе позволяет проводить многократный анализ проб малого объёма и непрерывную регистрацию показаний потока жидкостей большого объёма. мА.

Автоматические проточные анализаторы содержат иммобилизованные ферменты, которые являются их рабочей частью. Жидкость, в которой нахо­дится определяемое вещество, протекает по специальным трубкам, к внутренней поверхности которой «пришит» фермент. Субстрат количественно превращается ферментом, что регистрируется по изменению оптической плотности или флуоресценции жидкости.

В настоящее время с использованием биохимических анализаторов с иммобилизованными ферментами и ферментными электродами можно определять многие аналиты: мочевину, глюкозу, этанол, лактат, пируват.