350 руб
Журнал «Биомедицинская радиоэлектроника» №10 за 2016 г.
Статья в номере:
Амперометрический биосенсорный анализатор для экспресс-определения биохимического потребления кислорода
Ключевые слова:
автоматизированный анализатор биохимического потребления кислорода
биосенсорный принцип измерения
дрожжевые клетки
практическое применение
Авторы:
Вячеслав Алексеевич Арляпов - к.х.н., доцент, кафедра химии, Тульский государственный университет
E-mail: v.a.arlyapov@gmail.com
Павел Валентинович Мельников - к.ф.-м.н., доцент, кафедра физической химии, Московский технологический университет
E-mail: melnikovsoft@mail.ru
Наталья Юрьевна Юдина - ассистент, кафедра химии, Тульский государственный университет
E-mail: tysia21-05-90@mail.ru
Николай Конкордиевич Зайцев - д.х.н., доцент, зав. кафедрой энергетических технологий, установок и систем, Московский техноло-гический университет
E-mail: nk_zaytsev@mail.ru
Валерий Анатольевич Алферов - к.х.н., доцент, зав. кафедрой химии, Тульский государственный университет; директор ЕН института (г. Тула)
E-mail: chem@tsu.tula.ru
Анатолий Николаевич Решетов - д.х.н., профессор, зав. лабораторией биосенсоров, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН (г. Пушено, Московск. обл.)
Аннотация:
Разработан биосенсорный анализатор для экспресс-определения биохимического потребления кислорода на основе амперометрического кислородного электрода и дрожжевых клеток. Проведены испытания разработанного анализатора. Полученные данные имеют высокую корреляцию с данными стандартного метода (R = 0,9999). Результаты свидетельствуют о возможности использования разработанного биосенсорного анализатора как прототипа опытных образцов приборов для серийного применения.
Страницы: 69-78
Список источников
- Количественный химический анализ вод: Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n-дней инкубации (БПКполн) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах. М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. 1997. 25 с.
- Water quality-determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn). Part 1: Dilutionand seeding method with allylthiourea addition. 2003.
- Jouanneau S., Recoules L., Durand M.J., Boukabache A., Picot V., Primault Y., Lakel A., Sengelin M., Barillon B., Thouand G. Methods for assessing biochemical oxygen demand (BOD): A review // Water research. 2014. V. 49. Р. 62-82.
- Понаморёва О.Н., Арляпов В.А., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Микробные биосенсоры для определения биологического потребления кислорода // Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Т. 47. № 1. С. 5-15.
- Bourgeois W., Burgess J.E., Stuetz R.M. On-line monitoring of wastewater quality: a review // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2001. V. 76. Р. 337-348.
- Arlyapov V.A., Yudina N.Yu., Asulyan L.D., Alferov S.V., Alferov V.A., Reshetilov A.N. BOD biosensor based on the yeast Debaryomyces hansenii immobilized in poly (vinyl alcohol) modified by N-vinylpyrrolidone // Enzyme and microbial technology. 2013. V. 53. № 4. Р. 257-262.
- Seo K.S., Choo K.H., Chang H.N., Park J.K. A flow injection analysis system with encapsulated high-density Saccharomyces cerevisiae cells for rapid determination of biochemical oxygen demand // Applied microbiology and biotechnology. 2009. V. 83. № 2. P. 217-223.
- Bahadıra E.B., Sezgintürk M.K. Applications of commercial biosensors in clinical, food, environmental, and biothreat/biowarfare analyses // Analytical Biochemistry. 2015. V. 478. P. 107-120.
- Chan C., Lehmann M., Tag K., Lung M., Kunze G., Riedeld K., Gruendige B., Renneberg R. Measurement of biodegradable substances using the salt-tolerant yeast Arxula adeninivorans for a microbial sensor immobilized with poly (carbamoyl) sulfonate (PCS): Part II: application of the novel biosensor to real samples from coastal and island regions // Biosen. Bioelectron. 1999. V. 14. № 3. P. 295-302.
- Арляпов В.А., Понаморёва О.Н., Алфёров В.А., Рогова Т.В., Блохин И.В., Чепкова И.Ф., Решетилов А.Н. Микробные биосенсоры для экспресс-определения БПК сточных вод предприятий пищевой промышленности // Вода: химия и экология. 2008. № 3. C. 23-30.
- Voronova E.A., Iliasov P.V., Reshetilov A.N. Development, investigation of parameters and estimation of possibility of adaptation of Pichia angusta based microbial sensor for ethanol detection // Analytical Letters. 2008. V. 41. № 3. P. 377-391.
- Arlyapov V.A., Kamanin S.S., Ponamoreva O.N., Reshetilov A.N. Biosensor analyzer for BOD index express control on the basis of the yeast microorganisms Candida maltosa, Candida blankii, and Debaryomyces hansenii // Enzym. Microb. Tech. 2012. V. 50. P. 215-220.
- Chrzanowski L., Kaczorek E., Olszanowski A. The ability of Candida maltosa for hydrocarbon and emulsified hydrocarbon degradation // Polish Journal of Environmental Studies. 2006. V. 15. № 1 P. 47-51.
- Handbook of Biosensors and Biochips. // Edited by Marks R.S., Cullen D.C., Karube I., Lowe C.R., Weetall H. 2007. 356 p.
- Алфёров В.А., Филатова Н.М., Асулян Л.Д., Блохин И.В., Горячева А.А. Получение стабильного рецепторного элемента биосенсора иммобилизацией бактериальных клеток Gluconobacter oxydans в пленку из поливинилового спирта, модифицированного N-винилпирролидоном. // Известия ТулГУ. Сер. Естественные науки. 2011. № 1. C. 210-219.
- Демаков В.А., Максимова Ю.Г., Максимов А.Ю. Иммобилизация клеток микроорганизмов // Прикладная биохимическая микробиология. 2008. № 2. С. 30-31.
- Jianbo J., Tang M., Chen X., Qi L., Dong S. Co-immobilized microbial biosensor for BOD estimation based on sol-gel derived composite material // Biosen. Bioelectron. 2003. V. 18. № 8. P. 1023-1029.
- Jiang Y., Xiao L.-L., Zhao L., Chen X., Wang X., Wong K.-Y. Optical biosensor for the determination of BOD in seawater // Talanta. 2006. V. 70. № 1. P. 97-103.
- Chang I.S., Moon H., Jang J.K., Kim B.H. Improvement of a microbial fuel cell performance as a BOD sensor using respiratory inhibitors // Biosen. Bioelectron. 2005. V. 20. № 9. P. 1856-1859.