CS242997B1 - Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CS242997B1 CS242997B1 CS844639A CS463984A CS242997B1 CS 242997 B1 CS242997 B1 CS 242997B1 CS 844639 A CS844639 A CS 844639A CS 463984 A CS463984 A CS 463984A CS 242997 B1 CS242997 B1 CS 242997B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reactor
- enzyme
- membrane
- solution
- stirrer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 24
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims description 5
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Enzymatický materiál se fixuje na povrchu
míchadla nebo na povrchu jiné lehce vyjímatelné
nepohyblivé součásti instalované
uvnitř reaktoru, odděleně od senzoru měřicího
zařízení v množství postačujícím na udržení
koncentrace stanovované látky na povrchu
enzymové vrstvy v řadě měření na hodnotách
mezi O a 3 %, vztaženo, na koncentraci
ve výchozím roztoku. Enzymatický materiál
přitom je od roztoku oddělen membránou,
propouštějící substráty i zplodiny reakce.
Do vnitřku reaktoru, opatřeného senzorem
a míchadlem, zasahuje duté těleso, obsahující
stabilizovaný roztok enzymu oddělený
od vnitřku reaktoru další membránou
propouštějící substráty i zplodiny reakce,
nepropouštějící enzymatický materiál.
Description
Vynález se týká způsobu a zařízení k provádění a sledování enzymatických reakcí za použití immobilizovaných enzymů, při němž se enzymatický materiál fixuje na povrchu míchadla nebo na povrchu jiné, lehce vyjímatelné nepohyblivé součásti instalované uvnitř reaktoru, odděleně od senzoru měřicího zařízení, v množství postačujícím na udržení koncentrace stanovované látky na povrchu enzymové vrstvy v řadě měření na hodnotách mezi O a 3 %, vztaženo na koncentraci ve výchozím roztoku.
Aby se při známém, shora popsaném postupu podle autorského osvědčení č. 238 261 mohl měnit rozsah oblasti, v níž má rychlost vnější difúze substrátu k povrchu filmu enzymu řídicí roli, lze přidávat k měřené kapalině látky zvyšující viskozitu, například karboxymethylcelulóza nebo polyvlnyl alkohol.
pále je z tohoto čs. A.O. známo zařízení s míchadlem, výhodně magnetickým, nebo jinou lehce vyjímatelnou pevnou součástí, opatřenou vrstvou fixovaného enzymatického materiálu.
Při tomto uspořádání je snadná kalibrace s možností provádět řadu měření za využití lineární části kalibrační křivky. Eliminuje se tak závislost sledovaného signálu, například signálu kyslíkové sondy, na kinetice enzymatické reakce tím, že se pracuje v oblasti, kde rychlost enzymatické reakce je řízena rychlostí vnější difúze reagujících látek k povrchu kotveného enzymu a změna koncentrace kosubstrátu, například kyslíku se sleduje v dostatečné vzdálenosti .od povrchu kotveného enzymu.
Dostatečná vzdálenost znamená, že čidlo senzoru je umístěno v jádru kapaliny, kde se dosahuje rovnoměrná koncentrace všech složek intenzivním mícháním vsádky. Čidlo je tedy umístěno mimo oblast difúzního filmu vytvořeného při povrchu kotveného enzymu, ve kterém je soustředěn veškerý koncentrační spád mezi jádrem kapaliny a povrchem enzymu.
Oblast linearity kalibrační závislosti přístroje je tím širší, čím je vyšší odpor proti vnější difúzi substrátu, například glukózy, k povrchu enzymu. Dalšího zlepšení způsobu provádění a sledování enzymatických reakcí za použití immobilizovaných enzymů, při němž se enzymatický materiál fixuje na povrchu míchadla nebo na povrchu jiné lehce vyjímatelné nepohyblivé součásti instalované uvnitř reaktoru, odděleně od senzoru měřicího zařízení v množství postačujícím na udržení koncentrace stanovované látky na povrchu enzymové vrstvy v řadě měření na hodnotách mezi O a 3 %, vztaženo na koncentraci ve výchozím roztoku, se dosáhnetím, že enzymatický materiál je od roztoku oddělen membránou, propouštějící substráty i zplodiny reakce.
Podle dalšího význaku vynálezu je enzymatický materiál relativně immobilizován uzavřením do prostoru, odděleného od stanoveného roztoku membránou, propouštějící substráty 1 zplodiny reakce, a nepropouštějící enzymatický materiál.
Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že do vnitřku reaktoru opatřeného senzorem a míchadlem.zasahuje duté těleso, obsahující stabilizovaný roztok enzymu oddělený od vnitřku reaktoru další membránou, propouštějící substráty i zplodiny reakce a nepropouštějící enzymatický materiál.
Základní výhoda způsobu podle vynálezu spbčívá v dosažení nižší rychlosti vnější difúze substrátu k povrchu enzymu tak, že se vrstva enzymatického materiálu překryje membránou, propustnou pro všechny zúčastněné rozpuštěné substráty a produkty reakce.
Při použití dostatečně tlusté krycí membrány, v níž je soustředěn veškerý odpor proti sdílení hmoty substrátu k povrchu enzymu, není kalibrace závislá na intenzitě míchání kapalné vsádky reaktoru.
To má význam především proto, že se nemusí použít regulátoru otáček míchadla ani přísady látek zvyšujících viskozitu. Místo kotveného enzymu lze použít i stabilizovaný roztok enzymu.
Při použití krycí membrány propustné i pro enzymy, například mikroporézní filtr, lze použít enzym immobllizovaný známým způsobem na vhodné matrici, například na hydrogelu.
Způsob a zařízení podle vynálezu jsou dále blíže popsány podle připojených výkresů, na nichž obr. 1 značí svislý řez míohadlem, obr. 2 svislý řez reaktorem, obr. 3 detail dutého tělesa a obr. 4 kalibrační křivky.
Na obr. 1 je schematicky znázorněn svislý řez magnetickým míohadlem _1, opatřeným vrstvou 2_, immobilizovaného enzymatického materiálu, překrytou membránou 3., například kuprofanovou, fixovanou 0 kroužkem 4_.
Obr. 2 znázorňuje schematicky svislý průřez reaktoru 5_, opatřeného senzorem 6., magnetickým míchadlem 7a dutým tělesem 8, se zábrusem 9, O kroužkem a čelním prostorem IQ, naplněným stabilizovaným roztokem enzymu a odděleným od vnitřku reaktoru 5_ další membránou 1í, například kuprofanovou, propustnou pro substráty a zplodiny reakce, ale nepropustnou pro enzym, jak je znázorněno na obr. 3.
Alternativně může být čelní prostor 10 vyplněn kotveným enzymem na vhodné matrici, například ze syntetického hydrogelu, jako je řídce zesítěný polyakrylamid.
Na obr. 4 je diagram srovnávající kalibrační křivku A podle autorského osvědčení č. 238261 s kalibrační křivkou B, používající míchadla podle obr. 1. Na svislé ose jsou měřené údaje, na vodorovné koncentrace substrátu, v tomto případě glukózy. Je zřejmé, že oblast linearity mezi svislou osou a bodem ohybu křivek je v případě B značně širší.
Claims (4)
1. Způsob provádění a sledování enzymatických reakcí za použití immobilizovaných enzymů, při němž se enzymatický materiál fixuje na povrchu míchadla nebo na povrchu jiné, lehce vyjímatelné nepohyblivé součásti instalované uvnitř reaktoru, odděleně od senzoru měřicího zařízení v množství postačujícím na udržení koncentrace stanovované látky na povrchu enzymové vrstvy v řadě měření na hodnotách mezi 0 a 3%, vztaženo na koncentraci ve výchozím roztoku, vyznačený tím, že enzymatický materiál je od roztoku oddělen membránou, propouštějící substráty i zplodiny reakce.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že enzymatický materiál je relativně immobilizován uzavřením do prostoru, odděleného od stanoveného roztoku membránou, propouštějící substráty i zplodiny reakce a nepropouštějící enzymatický materiál.
3. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z reaktoru, do něhož zasahuje senzor, a z odděleného vyjímatelného tělesa, výhodně míchadla opatřeného alespoň na části svého povrchu vrstvou s immobilizovaným enzymatickým materiálem, vyznačené tím, že vrstva s immobilizovaným enzymatickým materiálem je překryta membránou /3/.
4. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že do vnitřku reaktoru /5/, opatřeného senzorem /6/ a míchadlem /1/, zasahuje duté těleso /8/, obsahující stabilizovaný roztok enzymu oddělený od vnitřku reaktoru /5/ další membránou /11/.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844639A CS242997B1 (cs) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844639A CS242997B1 (cs) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS463984A1 CS463984A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS242997B1 true CS242997B1 (cs) | 1986-05-15 |
Family
ID=5389617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS844639A CS242997B1 (cs) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS242997B1 (cs) |
-
1984
- 1984-06-18 CS CS844639A patent/CS242997B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS463984A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4374013A (en) | Oxygen stabilized enzyme electrode | |
| US9907500B2 (en) | Lyotropic liquid crystal coated analyte monitoring device and methods of use | |
| Jimenez et al. | Use of photopolymerizable membranes based on polyacrylamide hydrogels for enzymatic microsensor construction | |
| US5171689A (en) | Solid state bio-sensor | |
| JPS60173459A (ja) | バイオセンサ | |
| US4272484A (en) | Filling for optodes | |
| EP0136362A1 (en) | Biosensor | |
| Ley et al. | An electrochemical microtiter plate for parallel spectroelectrochemical measurements | |
| JPH046907B2 (cs) | ||
| Stredansky et al. | Determination of D-fructose in foodstuffs by an improved amperometric biosensor based on a solid binding matrix | |
| Kirstein et al. | Enzyme electrode for urea with amperometric indication: Part I—Basic principle | |
| Durand et al. | An enzyme electrode for acetylcholine | |
| Pemberton et al. | An assay for the enzyme N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAGase) based on electrochemical detection using screen-printed carbon electrodes (SPCEs) | |
| Wollenberger et al. | Laccase/glucose oxidase electrode for determination of glucose | |
| Saurina et al. | Potentiometric biosensor for lysine analysis based on a chemically immobilized lysine oxidase membrane | |
| Budnikov et al. | Electrochemical biosensors for inhibitor determination: selectivity and sensitivity control | |
| CS242997B1 (cs) | Způsob provádění a sledováni enzymatických reakcí a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| US20040209340A1 (en) | Enzymatic degradation chains | |
| ERTAŞ et al. | Specific determination of hydrogen peroxide with a catalase biosensor based on mercury thin film electrodes | |
| CA1218289A (en) | Method for performing and tracing enzymatic reactions and a device for carrying out the said method | |
| WO1985002017A1 (en) | Sensor for chemical analysis | |
| GB2063479A (en) | Apparatus for Continuous Determination of a Plurality of Solution Components | |
| JPH01265150A (ja) | バイオセンサ | |
| CA2577600A1 (en) | Method for electrochemically measuring phosphoric acid and/or phosphate ester | |
| JPS636457A (ja) | 固定化酵素膜の酵素活性試験方法 |