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Biosensors & bioelectronics20120101Vol.38issue(1)

ペプチドナノチューブを組み込んだ二酵素を使用した新しいグルコースバイオセンサー

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文献タイプ:
  • Evaluation Study
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

酵素のカプセル化テンプレートとして、生体に触発されたペプチドナノチューブ(PNT)を使用して、新しいアンペロメトリックグルコースバイオセンサーが開発されました。西洋ワシッシュペルオキシダーゼ(HRP)はPNTによってカプセル化され、グルコースオキシダーゼ(GO(x))は、金ナノ粒子(AUNP)修飾電極上のPNTと共存しました。3-メルカプトプロピオン酸(MPA)および1-テトラデカンエチオール(TDT)のバイナリSAMを電極の表面に形成して、PNTとGO(X)を固定しました。得られた電極は、長時間の酵素活性を維持し、PNTを介して電極へのPNTを介した可能性のある直接電子移動を促進したため、酵素に生体適合性ナノ環境を提供するように見えました。バイオセンサーのパフォーマンスは、検出限界、感度、pH、応答時間、選択性、再現性、および安定性の観点から評価されました。さらに、センサーは実際のサンプルについてテストされました。この研究でセンサー電極を製造するAUNP-SAM-PNT/HRP-GO(X)の複合は、0.5〜2.4mmの濃度範囲のグルコースを含む線形応答を示し、R(2)値は0.994です。0.3 mA m(-1)の最大感度と1.95%の再現性(RSD)が実証されました。PNTにカプセル化された酵素は、1か月の貯蔵後、初期電流応答の85%以上の保持を示しました。

酵素のカプセル化テンプレートとして、生体に触発されたペプチドナノチューブ(PNT)を使用して、新しいアンペロメトリックグルコースバイオセンサーが開発されました。西洋ワシッシュペルオキシダーゼ(HRP)はPNTによってカプセル化され、グルコースオキシダーゼ(GO(x))は、金ナノ粒子(AUNP)修飾電極上のPNTと共存しました。3-メルカプトプロピオン酸(MPA)および1-テトラデカンエチオール(TDT)のバイナリSAMを電極の表面に形成して、PNTとGO(X)を固定しました。得られた電極は、長時間の酵素活性を維持し、PNTを介して電極へのPNTを介した可能性のある直接電子移動を促進したため、酵素に生体適合性ナノ環境を提供するように見えました。バイオセンサーのパフォーマンスは、検出限界、感度、pH、応答時間、選択性、再現性、および安定性の観点から評価されました。さらに、センサーは実際のサンプルについてテストされました。この研究でセンサー電極を製造するAUNP-SAM-PNT/HRP-GO(X)の複合は、0.5〜2.4mmの濃度範囲のグルコースを含む線形応答を示し、R(2)値は0.994です。0.3 mA m(-1)の最大感度と1.95%の再現性(RSD)が実証されました。PNTにカプセル化された酵素は、1か月の貯蔵後、初期電流応答の85%以上の保持を示しました。

A novel amperometric glucose biosensor was developed using the bio-inspired peptide nanotube (PNT) as an encapsulation template for enzymes. Horseradish peroxidase (HRP) was encapsulated by the PNT and glucose oxidase (GO(x)) was co-immobilized with the PNT on a gold nanoparticle (AuNP)-modified electrode. A binary SAM of 3-mercaptopropionic acid (MPA) and 1-tetradecanethiol (TDT) was formed on the surface of the electrode to immobilize the PNT and GO(x). The resulting electrode appeared to provide the enzymes with a biocompatible nanoenvironment as it sustained the enhanced enzyme activity for an extended time and promoted possible direct electron transfer through the PNT to the electrode. Performance of the biosensor was evaluated in terms of its detection limit, sensitivity, pH, response time, selectivity, reproducibility, and stability in a lab setting. In addition the sensor was tested for real samples. The composite of AuNP-SAM-PNT/HRP-GO(x) to fabricate a sensor electrode in this study exhibited a linear response with glucose in the concentration range of 0.5-2.4mM with a R(2)-value of 0.994. A maximum sensitivity of 0.3 mA M(-1)and reproducibility (RSD) of 1.95% were demonstrated. The PNT-encapsulated enzyme showed its retention of >85% of the initial current response after one month of storage.

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