Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
piezoelectric crystals. Anal. Chem., 55, 2333-6 (1983).
74. Сарвазян А. П., Харакоз Д. П. Молекулярная и клеточная биофизика. М.:
Наука, 1977.
75. Sarvazayan А.Р., Hemmes P. Ultrasonic investigation of the pH
dependence solute-solvent interactions in aqueous solutions of amino
acids and proteins. J. Phys. Chem., 83(13), 1796-9 (1979).
76. Sauerbrey G. H. Use of a quartz vibrator for weighing thin layers on
a microbalance. Z. Physik., 155, 206-10 (1959).
77. Schuman M. S., Fogelman W. W. Nature of analysis for inorganics in
water. J. Water Pollut. Control Fed., 49(6), 901 5 (1976).
78. Silk M. G. The effect of constructional variations on ultrasonic
probe performance. U. K. Atomic Energy Res. Est. Reps. AERE-R9, pp. 761-
5, 1980.
79. Соколов С. Акустический микроскоп. Докл. АН СССР. 1949. Т. 64. С.
333-6.
80. Stockbridqe C.D. Hydrostatic pressure on quartz crystal resonators.
Vac. Microbalance Tech. 5,
193-7 (1966).
81. Stuehr J., Yeager E. Physical acoustics (ed. W. P. Mason), Vol. 2,
1965, Part A, pp. 211-49.
82. Tamura М., Yamaguchi Т., Oyaha Т., Yoshimi T. Electroacoustic
transducers with piezoelectric high polymer films. J. Audio. Eng. Soc.,
23, 21-5 (1975).
83. Van Randeraat J., Setterington R.E. Piezoelectric ceramics. Mullard
Ltd., 1974.
84. Vtenken J., Zimmermann U., Zenner H.P., Coakley W.T., Gould R.K.
Electro-acoustic fusion of
erythrocytes and of myeloma cells. Biochem. Biophys. Acta, 820, 259-64
(1985).
85. Walker J. G. Optical imaging with resolution exceeding the Rayleigh
criterion. Optica Acta, 30(4), 1197-202 (1983).
86. Wickramansinghe H. K. Acoustic microscopy: present and future. I. E.
E. Proc., 131, Part A, No. 4, 282-91 (1984).
87. Wiczkowski J. Son et lummiere. Lab Practice, October 1984, 15-20
(1984).
88. Yip В. C., Yeung E. S. Photoacoustic spectroscopy in gases based on
wavelength modulation. Anal. Chem., 55, 978-87 (1983).
КАЛОРИМЕТРИЯ
Глава 29 Теория и практика калориметрических сенсоров
Бенгт Даниельссон, Клаус Мосбах
29.1. Введение
В последние годы опыт, накопленный в области иммобилизации ферментов,
привел к разработке биоаналитических приборов, в которых "чувствующие"
ферменты находятся в непосредственной близости от измеряющего элемента
(преобразователя). Наиболее известным примером такой комбинации фермента
с преобразователем является ферментный электрод. Описаны и другие
комбинации, в том числе ферментный термистор и разного рода термические
биоанализаторы. Общим принципом измерения в этих приборах является
определение теплоты реакции. Ферментативные реакции сопровождаются
значительным выделением тепла, обычно в диапазоне 25-100 кДж/моль (табл.
29.1). Таким образом, ферментная калориметрия имеет чрезвычайно широкие
возможности. Недостаток специфичности калориметрии как аналитического
метода полностью компенсируется специфичностью иммобилизованных
биокатализаторов, каковыми являются ферменты. Использование
биокатализаторов в сочетании с тепловыми преобразователями обладает и
другими преимуществами-высокой чувствительностью, малым временем отклика,
возможностью непрерывного управления потоком и, возможно, стабилизацией
самих биокатализаторов.
Хотя различные варианты калориметрии иногда используют в биохимическом
анализе [5, 19, 23], в рутинном биоанализе она все же не находит широкого
применения, что можно объяснить высокой стоимостью и сложностью приборов
и длительностью эксперимента. Ряд исследовательских групп пытались
разработать простые и менее дорогостоящие калориметры для рутинной работы
с иммобилизованными ферментами. Одним из первых был предложен "калориметр
с малым объемом",
Таблица 29.1. Мольные энтальпии реакций, катализируемых ферментами
Фермент Субстрат - Д Я, кДж/моль Литература
Каталаза Пероксид водорода 100 [36]
Холестериноксидаза Холестерин 53 [36]
Г люкозооксидаза Глюкоза 80 [41]
Г ексокиназа Глюкоза 28 (75)* [29]
Лактатдегидрогеназа Na-пируват 62 [4]
NADH-дегидрогеназа NADH 225 [35]
Пенициллиназа Пенициллин G 67(115)* [17]
Трипсин Бензоил-1 -аргининамид 29 [4]
Уреаза Мочевина (фосфатный буферный раствор, pH 7,5) 61 [16]
Уриказа Урат 49 [36]
* В скобках приведены ( - 47,5 кДж/моль [36]). значения ДЯ,
учитывающие протонирование Трис-буферного раствора
458
Глава 29
в котором фермент иммобилизовали на тонкой алюминиевой фольге, помещенной
на поверхность элемента Пельтье, играющего роль температурного датчика
[34]. Каплю исследуемого раствора наносили на слой фермента; при этом
количество субстрата определяли по очень малому изменению температуры.
Чувствительность метода, однако, невелика, невозможно проводить
определение в потоке.
Наиболее простой подход использовали в термических ферментных датчиках
[5, 30, 43]. в которых фермент иммобилизовали непосредственно на
термодатчике (термисторе) либо путем сшивания, либо удерживая фермент в
диализном мешке, надетом на термистор. К сожалению, большая часть тепла,
выделявшегося при ферментативной реакции, рассеивалась в окружающем
