Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Электрохимические биосенсоры 10
1.2. Ферментные электрохимические сенсоры 12
1.2.1. Развитие электрохимических биосенсоров 12
1.3. Виды рабочих электродов используемых в
вольтамперометрических сенсорах для определения глюкозы 20
1.3.1. Биосенсоры на глюкозу на основе глюкозоксидазы и наночастиц золота 29
1.3.2. Химические методы синтеза наноструктур золота с использованием олеиламина для электрохимических биосенсоров 32
1.3.3. Методы иммобилизации наноструктур золота и глюкозоксидазы на поверхности электрода 34
1.4. Бесферментные электрохимические сенсоры 34
1.4.1. Применение наноструктур в электрохимических сенсорах 35
1.5. Бесферментные сенсоры для определения пероксида водорода 36
1.6. Новые подходы для миниатюризации бесферментных ЭХ сенсоров
1.6.1. Направленный электрохимический синтез наноструктур 40
1.6.2. Миниатюризированные системы для определения пероксида водорода в среде клеточных культур 44
2. Методическая часть 46
2.1. Оборудование и реактивы 46
2.1.1. Приготовление растворов 47
2.1.2. Оборудование 49
2.2. Методы синтеза наноструктур и модификации электродов 51
2.2.1. Синтез наноструктур золота олеиламиновым методом 51
2.2.2. Изготовление электродов для DENA синтеза наноструктурированных ультрамикроэлектродов 61
2.2.3. Синтез наноструктурированных УМЭ методом направленного электрохимического осаждения 64
2.3. Иммобилизация глюкозоксидазы на поверхности электрода 69
2.4. Изоляция металлических контактов 71
2.5. Способы задания концентраций и техника электрохимических измерений 73
2.5.2. Электрохимические ячейки для электрохимических измерений на электродах синтезированных DENA-методом 75
3. Результаты эксперимента и их обсуждение 77
3.1. Определение эффективной площади поверхности наноструктур, полученных олеиламиновым методом 77
3.1.1. Исследование изменения эффективной площади поверхности электродов модифицированных наночастицами золота 77
3.1.2. Изучение поверхности модифицированных электродов методом спектроскопии электрохимического импеданса 82
3.2. Исследование состава и структуры наноструктурированных УМЭ сплава Pd-Au 87
3.2.1. Рентгеноспектральные исследования наноструктурированных УМЭ сплава Pd-Au 87
3.2.2. Исследование проводимости наноструктурированных УМЭ сплава Pd-Au 96
4. Исследование аналитических характеристик наноструктурированных электродов 99
4.1. Аналитические характеристики вольтамперометического сенсора с иммобилизованной глюкозоксидазой на примере определения глюкозы 99
4.1.1. Расчет каталитической активности глюкозоксидазы из данных полученных при определении глюкозы 108
4.2. Исследование аналитических характеристик электродов на основе наноструктурированных УМЭ Au, Pd сплава Pd-Au на примере пероксида водорода 109
4.2.1. Аналитические характеристики амперометрического сенсора на основе наноструктурированных УМЭ на примере бесферментного определения пероксида водорода 110
4.2.2. Определение внеклеточной концентрации пероксида водорода при гипоксии клеток HL-1 117
Выводы 119
Список литературы 120
