Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою роботу. 22 березня 2016 р. (вівторок) о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь Інженера кафедри молекулярної біотехнології та біоінформатики Інституту високих технологій Київського національного університету ім. Тараса Шевченка Дудченка Олександра Євгеновича. Тема доповіді: «РОЗРОБКА І ОПТИМІЗАЦІЯ КОНДУКТОМЕТРИЧНОГО МУЛЬТИБІОСЕНСОРА ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ НИЗКИ ВУГЛЕВОДІВ В ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ». Мова йде за апробацію кандидатської дисертації (спеціальність – «біотехнологія»). Науковий керівник – проф., д.б.н. Дзядевич Сергій Вікторович. Авторські тези доповіді, як завжди, додаються. Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.
З повагою – С.О.Костерін.
РОЗРОБКА І ОПТИМІЗАЦІЯ КОНДУКТОМЕТРИЧНОГО МУЛЬТИБІОСЕНСОРА ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ НИЗКИ ВУГЛЕВОДІВ В ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Інженера кафедри молекулярної біотехнології та біоінформатики Інституту високих технологій Київського національного університету ім. Тараса Шевченка Дудченко Олександр Євгенович
Науковий керівник – проф., д.б.н. Дзядевич Сергій Вікторович
Кількісний аналіз вуглеводів є важливим при контролі якості сировини та готової продукції для харчових, біотехнологічних та фармацевтичних виробництв, використовується в медичній діагностиці, та є інструментом екологічного моніторингу. Біосенсорні методи кількісного аналізу на сьогодні є такими, що стрімко розвиваються і демонструють ряд переваг над традиційними методами аналізу. Вони не потребують залучення висококваліфікованого персоналу, складного і дорогого обладнання, складної попередньої підготовки проб для аналізу, проте є досить точними, селективними та експресними.
Метою роботи було розробити кондуктометричну ензимну мультибіосенсорну систему для одночасного вимірювання глюкози, сахарози, мальтози, та лактози, а також біосенсор для визначення фруктози, та оптимізувати їх аналітичні характеристики для аналізів в напоях та деяких продуктах харчування.
В ході роботи була розроблена методика тестування кондуктометричних перетворювачів на предмет їхньої придатності для створення біосенсорів, що описує послідовність операцій, які направлені на вивчення електрохімічних властивостей датчиків.
Вперше було розроблено кондуктометричний біосенсор для визначення фруктози на основі ензиму фруктозодегідрогенази та медіатора електронів фериціаніду калію. Визначено оптимальну для роботи біосенсора концентрацію фериціаніду калію, яка складала 2 мМ. Дослідження впливу буферної ємності на роботу біосенсора показало, що 7,5 мМ цитрат-фосфатний буфер є оптимальним буферним розчином. Розроблений біосенсор був селективним до фруктози та мав лінійний діапазон роботи 0,05 - 1,75 мМ фруктози.
Шляхом інтеграції окремих біосенсорів для визначення сахарози, мальтози, лактози, та глюкози у складі одного портативного приладу було створено лабораторний прототип мультибіосенсора та досліджено його основні аналітичні характеристики. Показано, що використання моношарового нанесення силікаліту на активні зони кондуктометричних перетворювачів в комбінації з іммобілізацією ензимів методом поперечного зшивання з глутаровим альдегідом здатне підвищити адгезію ензимів на перетворювачах з нержавіючої сталі, які володіють низькою адгезійною здатністю.
Розроблений мультибіосенсор був апробований при аналізі реальних зразків деяких продуктів на прикладі визначення сахарози та глюкози. Кореляція між біосенсорним методом та високоефективною рідинною хроматографією була досить високою: коефіцієнт кореляції був 0,99 при аналізі глюкози, та 0,92 - при аналізі сахарози. В ході виконання роботи було також проведено метрологічну атестацію біосенсорного визначення деяких вуглеводів у реальних зразках.
Отримані результати є багатообіцяючими з точки зору подальшої комерціалізації розробленого мультибіосенсора, а також створення на його основі комплексної системи для контролю низки вуглеводів. Такий мультибіосенсор може бути використаний при контролі рівня глюкози та сахарози в рідкій харчовій продукції з метою оцінки якості останньої у відповідності до нормативної документації.