CS267633B1

CS267633B1 - A method for producing an enzyme sensor

Info

Publication number: CS267633B1
Application number: CS878734A
Authority: CS
Inventors: Radko Ing Csc Volf; Bohuslav Doc Ing Csc Dolezal; Miroslav Doc Ing Csc Marek; Jiri Ing Nepozitek; Evaeing Vrbova
Original assignee: Volf Radko; Dolezal Bohuslav; Marek Miroslav; Jiri Ing Nepozitek; Evaeing Vrbova
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS873487A1

Abstract

Řešoni se týké oboru analytické chemie, Ka nezaschlý roztok polymeru v organickém rozpouštědle se umísti nosič enzymu, nejlépe v podobě sií- ky. Po dokonalém odpařeni rozpouštědla je možno na nosič enzymu běžnými postupy zakotvit enzym nebo směs enzymů.The solution relates to the field of analytical chemistry. An enzyme carrier, preferably in the form of a sieve, is placed in a non-dried polymer solution in an organic solvent. After complete evaporation of the solvent, it is possible to anchor an enzyme or a mixture of enzymes onto the enzyme carrier using conventional methods.

Description

Vynález so týká způdobu výroby enzymového čidla, tvořeného kyslíkovým planárním čidlem, sestávajícím z indikační platinové nebo zlaté elektrody a referentní chloridostříbrné elektrody, na johož povrchu je vytvořena vrstva chloridu alkalického kovu s nánosem roztoku polymeru v rozpouštědle. Enzymové čidlo je určeno pro použití především ke stanovení koncentrace organických látek.The invention relates to a process for the production of an enzyme sensor, consisting of an oxygen planar sensor consisting of a platinum or gold indicating electrode and a silver reference electrode, on the surface of which an alkali metal chloride layer is formed with a polymer solution in a solvent. The enzyme sensor is intended for use primarily for determining the concentration of organic substances.

V současné době jsou konstruována enzymová čidla, která sledují úbytek kyslíku z reakčni směsi pomocí kyslíkového čidla Clarkova typu. Enzymy jsou zakotveny na vhodných nosičích, ktoré těsno přiléhají k oddělovací membráně elektrodového systému. Membrány se zhotovují z různých materiálů v podobě folií několik mikrometrů silných. Způsob fixace enzymového nosiče a oddělovací membrány k voltameproraetrickému systému Clarkova čidla je mechanický, v důsledku toho často dochází k porušeni oddělovací membrány nebo i enzymového nosiče.Enzyme sensors are currently being constructed that monitor the loss of oxygen from the reaction mixture using a Clark-type oxygen sensor. The enzymes are anchored on suitable supports which closely adhere to the separating membrane of the electrode system. The membranes are made of various materials in the form of foils several micrometers thick. The method of fixing the enzyme support and the separation membrane to the voltameproraetric system of the Clark sensor is mechanical, as a result of which the separation membrane or even the enzyme support is often broken.

Dálo je znám způsob výroby kyslíkového čidla vycházející z planárnlho elektrodového systému sestávajícího ze zlaté nebo platinové elektrody a referenční chloridostříbrné elektrody, zalitých ve vhodné zalévací hmotě. Na planáml elektrodový systém a plochu mezi oběma elektrodami se nanese vodný roztok chloridů alkalického kovu. Po odpařeni vody se solný povlak překryje například chloroformovým roztokem polymethylmethakrylátu a chloroform se nechá při teplotě okolo 20 °C odpařit.Furthermore, a method of manufacturing an oxygen sensor based on a planar electrode system consisting of a gold or platinum electrode and a silver reference electrode encapsulated in a suitable potting compound is known. An aqueous solution of alkali metal chlorides is applied to the planar electrode system and the area between the two electrodes. After evaporation of the water, the salt coating is covered, for example, with a chloroform solution of polymethyl methacrylate, and the chloroform is allowed to evaporate at a temperature of about 20 ° C.

Další zlepšení tohoto způsobu výroby enzymového čidla přináší vynález. Jeho podstata spočívá v tom, že se na nezaschlou vrstvu roztoku polymerní látky v rozpouštědle umístí nosič enzymu, výhodně v podobě síiky, na jehož povrch se imobilizujo enzym nebo směs enzymů. Další výhodné provedení spočívá v tom, že se nosič po umístění na nezaschlou iTstvu polymerní látky a po době potřebné k jejímu zaschnutí zvlhčí čistým rozpouštědlem, ve kterém byla rozpuštěna polymerní látka po odpaření rozpouštědla se na nosič zakotvi enzym nebo nosič onzyraů. iA further improvement of this method of manufacturing an enzyme sensor is provided by the invention. Its essence consists in placing an enzyme carrier, preferably in the form of a sulfur, on the surface of which an enzyme or a mixture of enzymes is immobilized on a non-dried layer of a solution of a polymeric substance in a solvent. Another preferred embodiment consists in that the carrier, after being placed on the non-dried state of the polymeric substance and after the time required for it to dry, is moistened with a pure solvent in which the polymeric substance has been dissolved. and

Vyšší účinek způsobu výroby spočívá ve snížení počtu mechanických dílů, potřebných ke zhotoveni enzymového Čidla a v jednoduchosti hromadné výroby těchto čidel.The higher effect of the production method consists in the reduction of the number of mechanical parts needed to make the enzyme sensor and in the simplicity of mass production of these sensors.

Způsob výroby enzymového čidla je dále blíže popsán na příkladu provedeni a podle připojeného výkresu.The method of manufacturing the enzyme sensor is further described in more detail by way of an exemplary embodiment and according to the accompanying drawing.

Čidlo sestává z tělesa £ čidla, v němž je uchycena platinová elektroda £ a referentni ohloridostříbmá elektroda na tělese 1 je umístěna polymethylmethakrylátová membrána 4, pod niž je nanesena vrstva chloridu alkalického kovu a na ni nosič 6 se zakotveným enzymem.The sensor consists of a sensor body 6 in which a platinum electrode 6 is mounted and a reference silver-silver electrode is placed on the body 1 a polymethyl methacrylate membrane 4, under which a layer of alkali metal chloride and a carrier 6 with anchored enzyme are applied.

Součásti enzymového čidla byly zhotoveny z platinového drátku o 0 0,3 nim a stříbrného drátku o 0 0,5 mm. Jako zalévací hmota byla použita epoxidová pryskyřice. Jako nosiče enzymu bylo použito polyamidové sítky. Proudobá odezva enzymového čidla byla pomocí analogového I/U konvertoru a zaznamenávána dvoukanálovým liniovým zapisovačem. Napětí vkládané na platinovou elektrodu proti chloridostříbrné bylo - 0,6 V.The components of the enzyme sensor were made of platinum wire of 0 0.3 μm and silver wire of 0 0.5 mm. Epoxy resin was used as the potting compound. Polyamide sieves were used as enzyme carriers. The current response of the enzyme sensor was using an analog I / U converter and recorded by a two-channel line recorder. The voltage applied to the platinum electrode against silver chloride was -0.6 V.

Enzymové čidlo s zmobilizovanou glukozooxidazou, případně koimobilizovanou glukozooxidazou a katalazou, byla zasunuta do dvouplášíové temperované reakční nádobky (30 °C) o objemu 1,5 ml, Do této nádobky bylo pipetováno 1,4 ml 0,1 tnol.1~¹ fosfátového pufru (pH = 5,8) s 0,05 mol,1^-1 NaCl, syceného vzdušným kyslíkem. Směs byla promíchávána magnetickým raíchadlem. Reakce byla zahájena vstřiknutím 100 ul příslušně zředěného roztoka D-glukozy. Při vyhodnocováni byla sestrojena tečna v počátku křivky a změřena velikost její směrnice, případně zaznamenána hodnota vzniklého píku derivačniho záznamu. Zjištěné údaje odpovídaly koncentraci D-glukozy v nástřiku do reakční nádobky.Enzyme sensor with mobilized glucose oxidase, glucose oxidase and optionally catalase coimmobilized was inserted into dvouplášíové thermostated reaction vessel (30 ° C) with a volume of 1.5 ml To this vial was pipetted 1.4 ml of 0.1 ~ ¹ tnol.1 phosphate buffer (pH = 5.8) with 0.05 mol, 1 ^-1 NaCl, saturated with atmospheric oxygen. The mixture was stirred with a magnetic stirrer. The reaction was started by injecting 100 μl of the appropriately diluted D-glucose solution. During the evaluation, a tangent was constructed at the beginning of the curve and the magnitude of its direction was measured, or the value of the resulting peak of the derivative record was recorded. The data obtained corresponded to the concentration of D-glucose injected into the reaction vessel.

Claims

1, A process for the production of an enzyme sensor consisting of an oxygen planar sensor consisting of a platinum or gold indicating electrode and a silver reference electrode, on the surface of which an alkali metal chloride layer is formed with a polymer solution in a solvent, characterized in that the polymeric substances place in the solvent an enzyme carrier, preferably in the form of a sulfur, on the surface of which an enzyme or a mixture of enzymes is immobilized.

2. A process according to claim 1, characterized in that the enzyme carrier is moistened with a pure solvent in which the polymeric substance has been dissolved and placed on the carrier after evaporation of the polymer substance and after the time required for it to dry. enzymes.