量子点丝网印刷电极固定化超氧化物歧化酶电化学检测过氧化氢

Paula Andrea Guarin-Guio, Herminsul de Jesus Cano-Calle, John Jairo Castillo-León
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摘要

电化学生物传感器是一种快速可靠的分析工具,近年来由于生物分子与纳米材料制成的电极集成的可能性而受到特别的关注。在这项工作中,开发了一种电化学生物传感器,用于检测过氧化氢(H2O2)使用几内亚草过氧化物酶(PPG)固定在量子点丝网印刷电极(ESPC)。从几内亚草叶中分离并部分纯化PPG,其比活性为602 U mg-1。随后,采用物理吸附法将PPG固定在ESPC表面,并采用循环伏安法和时间安培法研究其电化学行为。PPG在17 mV/-141 mV处显示了与过氧化物酶血红素(Fe2+/Fe3+)氧化还原过程相对应的明确的氧化还原信号。生物电催化还原过氧化氢的氧化还原电位为-645 mV vs Ag。在50-500 mV/s的线性扫描速率范围内,通过在电极表面扩散物种来控制这一过程。通过时间安培法,可以建立还原电流和H2O2浓度之间的校准曲线,以确定灵敏度、线性范围和最小检测水平等分析参数。这种安培生物传感器的开发成为构建便携式快速响应设备的初步步骤,用于分析环境和生物医学感兴趣的样品中的H2O2。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Detección electroquímica de peróxido de hidrógeno usando peroxidasa de pasto Guinea (Panicum maximum) inmovilizada sobre electrodos serigrafiados de puntos cuánticos
Los biosensores electroquímicos son herramientas analíticas de rápida y confiable respuesta que han adquirido especial interés en los últimos años gracias a la posibilidad de integrar biomoléculas con electrodos hechos a base de materiales nanométricos. En este trabajo se desarrolló un biosensor electroquímico para detección de peróxido de hidrógeno (H2O2) usando peroxidasa de pasto Guinea (PPG) inmovilizada sobre electrodos serigrafiados de puntos cuánticos (ESPC). La PPG fue aislada y parcialmente purificada a partir de hojas de pasto Guinea con una actividad específica de 602 U mg-1. Posteriormente, la PPG fue inmovilizada sobre la superficie del ESPC mediante adsorción física y el estudio del comportamiento electroquímico fue llevado a cabo mediante voltamperometría cíclica y cronoamperometría. La PPG reveló una pareja bien definida de señales redox a 17 mV/-141 mV correspondientes al proceso redox del grupo hemo (Fe2+/Fe3+) de las peroxidasas. La reducción bioelectrocatalítica del peróxido de hidrógeno se observó a un potencial redox de -645 mV vs Ag. Este proceso fue controlado por difusión de las especies en la superficie del electrodo en un rango de velocidad de barrido lineal de 50-500 mV/s. La cronoamperometría permitió la construcción de curvas de calibración entre la corriente de reducción y la concentración del H2O2 para la determinación de parámetros analíticos como sensibilidad, rango lineal y nivel mínimo de detección. El desarrollo de este biosensor amperométrico se convierte en un paso preliminar para la construcción de un dispositivo portátil y de respuesta rápida para el análisis de H2O2 en muestras de interés ambiental y biomédico.
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