Polivinilferrosen modifiye elektrodunu temel alan glukoz biyosensörünün geliştirilmesi

Abstract

iiiÖZETPolinvinilferrosen Modifiye Elektrodunu Temel Alan Glukoz BiyosensörününGeliştirilmesiKolay ve hassas voltametrik glukoz enzim elektrodunun tasarlanması için yeni biryöntem tanımlanmıştır. Polivinilferrosen (PVF) kaplı Pt elektroda dayanan enzimelektrodunun geliştirilmesini sağlayacak basit bir enzim tutuklama yöntemiaraştırılmış, bu çalışmada iki yeni glukoz enzim elektrodu geliştirilmiştir.Çalışmanın birinci adımında, PVF kaplanmış Pt elektrot enzim çözeltisinedaldırılarak glukoz oksidaz enziminin (GOD) polimer matriks içerisindetutuklanması sağlanmıştır ve bu enzim elektrot PVF-GOD enzim elektrodu olaraktanımlanmıştır. Elektrot cevabı üzerine polimerik film kalınlığı, pH, sıcaklık, substratve enzim konsantrasyonu etkisi araştırılmıştır. 25ºC sıcaklıkta pH 7,4 olarakbulunmuştur. Lineer çalışma aralığının üst sınırı 73,86 mM glukoz derişimidir.Tutuklanmış enzim sistemi için görünür Michaelis-Menten sabiti (Kmg) veaktivasyon enerjisi sırasıyla 417,57 mM glukoz ve 14,48 kJ/mol olarak bulunmuştur.Çalışmanın ikinci adımında GOD, PVF kaplanmış ve ardından Au biriktirilmiş Ptelektrot üzerinde aynı yöntemle tutuklanmıştır ve bu enzim elektrot PVF-Au-GODenzim elektrodu olarak tanımlanmıştır. Enzim elektrot cevabı üzerine Au etkisiaraştırılmıştır. 25ºC sıcaklıkta pH 7,4 olarak bulunmuştur. Lineer çalışma aralığınınüst sınırı 105,26 mM glukoz derişimidir. Tutuklanmış enzim sistemi için görünürMichaelis-Menten sabiti (Kmg) ve aktivasyon enerjisi sırasıyla 371 mM glukoz ve18,76 kJ/mol olarak bulunmuştur.Girişim yapabilecek maddelerin etkisi ve enzim elektrodunun kararlılığıaraştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Polivinilferrosen, Altın biriktirme, Oksijenin indirgenmesi

ivABSTRACTDevelopment of The Glukoz Biosensor Based on PVF Modified ElectrodeA novel strategy to construct a simple and sensitive voltammetric glucose enzymeelectrode were described. A simple method of enzyme immobilization wasinvestigated which is useful for devolopment of enzyme electrodes based onpolyvinylferrocene (PVF)coated, Pt electrodes. Two novel glucose enzyme electrodewere investigated.In the first step of this study, the glucose oxidase enzyme (GOD) was incorporatedinto the polymer matrix by immersing PVF coated Pt electrode in enzyme solutionfor several times, and this enzyme electrode was called as PVF-GOD enzymeelectrode. The effects of the thickness of the polymeric film, pH, temperature,substrate and enzyme concentration on the response of the enzyme electrode wereinvestigated. The optimum pH was found to be 7,4 at 25ºC. The upper limit of thelinear working portion was found to be 73,86 mM glucose concentration. Theapparent Michaelis-Menten constant (Kmg) and the activation energy of thisimmobilized enzyme system were found to be 417,57mM glucose and 14,48 kJ/mol,respectively.In the second step of this study, GOD was immobilized on PVF coated and then Audeposited Pt electrode by the same strategy, and this enzyme electrode was called asPVF-Au-GOD enzyme electrode. The effects of the amount of Au on the response ofthe enzyme electrode were investigated. The optimum pH was found to be 7.4 at25ºC. The upper limit of the linear working portion was found to be 105,26 mMglucose concentration. The apparent Michaelis-Menten constant (Kmg) and theactivation energy of this immobilized enzyme system were found to be 317 mMglucose and 18,76 kJ/mol, respectively.The effects of interferents and stability of the enzyme electrode were alsoinvestigated.Keywords: Polyvinylferrocene, Gold deposition, Oxygen reduction