LT6239B - Pirolo bio-polimerizacija naudojant redokso tarpininką - Google Patents
Pirolo bio-polimerizacija naudojant redokso tarpininką Download PDFInfo
- Publication number
- LT6239B LT6239B LT2015025A LT2015025A LT6239B LT 6239 B LT6239 B LT 6239B LT 2015025 A LT2015025 A LT 2015025A LT 2015025 A LT2015025 A LT 2015025A LT 6239 B LT6239 B LT 6239B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- cells
- yeast
- ppy
- mol
- redox
- Prior art date
Links
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 title 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 60
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 53
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims description 33
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 19
- 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 claims description 15
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 14
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- GSSXLFACIJSBOM-UHFFFAOYSA-N 2h-pyran-2-ol Chemical compound OC1OC=CC=C1 GSSXLFACIJSBOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 108091006149 Electron carriers Proteins 0.000 claims description 8
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 210000001322 periplasm Anatomy 0.000 claims description 5
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 4
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002265 redox agent Substances 0.000 claims 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 abstract description 5
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 abstract description 4
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 abstract description 2
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 103
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 6
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- -1 transition metal cyanide Chemical class 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 239000012052 hydrophilic carrier Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 2
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- BIGYLAKFCGVRAN-UHFFFAOYSA-N 1,3,4-thiadiazolidine-2,5-dithione Chemical compound S=C1NNC(=S)S1 BIGYLAKFCGVRAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005208 1,4-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GLVPUAWFPNGKHO-UHFFFAOYSA-L N.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound N.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O GLVPUAWFPNGKHO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000012431 aqueous reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000004153 glucose metabolism Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004573 interface analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- QKWILNTYPDJSME-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,4-c]pyrrole-3,6-dione Chemical compound C1=NC(=O)C2=C1C(=O)N=C2 QKWILNTYPDJSME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 description 1
- 238000007717 redox polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950003937 tolonium Drugs 0.000 description 1
- HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M tolonium chloride Chemical compound [Cl-].C1=C(C)C(N)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- 239000007222 ypd medium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Šis išradimas priskiriamas biotechnologijų ir biokuro celių gamybos technologijos sričiai. Išradimas atskleidžia galimybes ląstelės išorėje polimerizuoti organines medžiagas, naudojant redokso tarpininką. Konkrečiau, šis išradimas susijęs su [Fe(CN)6]3- jonų oksidacija mielių (Saccharomycescereviseae) ląstelių sienelės paviršiuje, polimerizuojant pirolą ir susidarant polimerui - polipirolui (Ppy). Šios reakcijos metu susidaręs [Fe(CN)6]4- buvo verčiamas atgal į [Fe(CN)6]3- procesų, kurie vyksta ląstelių citoplazmoje ir ląstelių membranose, pagalba. Atlikus ląstelių modifikavimą Ppy taip pat gauti mielių sienelės mechaniniai pokyčiai, kurie gali būti pritaikomi biokuro celėse mielių ląstelių mechaniniam atsparumui padidinti.
Description
1
LT 6239 B
TECHNIKOS SRITIS Šis išradimas priskiriamas biotechnologijų ir biokuro celių gamybos technologijos sričiai. Išradimas atskleidžia galimybes ląstelės išorėje polimerizuoti organines medžiagas, naudojant redokso tarpininką. Konkrečiau, šis išradimas sietinas su [Fe(CN)6]3' jonų oksidacija mielių (Saccharomyces cereviseae) ląstelių sienelės paviršiuje polimerizuojant pirolą susidarant polimerui - polipirolui (Ppy). Atlikus ląstelių modifikavimą Ppy taip pat gauti mielių sienelės mechaniniai pokyčiai kurie būtų pritaikomi biokuro celėse mielių ląstelių mechaniniam atsparumui padidinti.
IŠRADIMO TECHNIKOS LYGIS RU2495509 aprašo kompozicinės medžiagos gavimo būdą, monomerų, konkrečiai polianilino, polipirolo arba polietilentiofeno, polimerizacija, kaip biokatalizatorių naudojant grybines lakazes, kurios yra ekodraugiški fermentai, ir redokso tarpininką, kuris yra pereinamojo metalo cianido komplekso druska, pvz., oktacianomolibdatas (+4), taip pat naudojamas molekulinis deguonis. US2013250484 aprašo polidisulfido elektropolizavimo būdą, naudojant 2,5-dimerkapto-1,3,4-tiadiazolo monomerą, anglies nanodalelių struktūras bei elektroaktyvius redokso polimerus. US8444834 kaip ir daugiau panašių patentų, aprašo dažniausiai naudojamą redokso sistemą, kuri susideda ir polimero redokso, fermento ir skersines jungtis sudarančio agento. US 7799194 aprašo gelinio mišinio gavimą, naudojant redokso sistemą, paruoštą su agaroze ir polimerizacijos iniciatoriumi, tokiu kaip Ce(NH4)2(N03)6, pridedant tirpiklio ir poletilenglikolio metilo eterio akrilato arba metakrilato, kuri skirta panaudoti nukleorūgščių atskyrimui. US3255164 aprašo monomerinių vinilideno junginių polimerizaciją vandeninėje emulsijoje, naudojant redokso polimerizacijos katalizatorių, apimantį sieros dioksido ir peroksido junginį. Sieros dioksidas yra ištirpinamas polimerizuojamame monomere ir gautas tirpalas patalpinamas į vandeninę terpę, turinčią peroksido junginio polimerizacijos sąlygomis. US4933394 aprašo polipirolo elekrocheminį gavimo būdą, kuris yra 2
LT 6239 B oksiduotos formos elektrai laidus polimeras. Kovalentine jungtimi prie jo prijungiamas redokso junginys, geriau 3- arba 4- polipirolo žiedo padėtyje. Redokso junginiai yra chinonai arba hidrochinonai. Chinonas yra hidrochinono oksiduota forma, kuri pradžioje gali būti prijungta prie polipirolo ir po to paverčiama kita. Konkrečiai naudojami redokso junginiai yra benzohidrochinonai ir antrachinono sulfonatas. EP 0308109 aprašo elektrai laidžią polimero kompoziciją, gaunamą homo-arba kopolimero iš vieno arba daugiau pirolų oksidacinės polimerizacijos būdu, turinčią polidentato anijoninį kompleksą, veikiantį kaip redokso potencialas, sąlygojantis pirolo oksidacinę polimerizaciją. CA 2047392 yra aprašyta kompozicija, susidedanti iš mažiausiai vieno 1,4-diketopirolo[3,4-c]pirolo, redokso sistemos iš ferocianido, konkrečiai kalio ferocianido, feroceno arba amonio geležies (II) sulfato, derinyje su mažiausiai viena elektrai laidžia druska ir jos gavimo būdas. WO2012150900 yra aprašytos redokso aktyvios organinės medžiagos, kur jungiamas polimeras yra sujungiamas su redokso aktyviomis funkcinėmis grupėmis molekuliniame lygyje ir kur biopolimeras veikia kaip redokso junginys. US6797785 aprašo polivinilamino polimerų sintezės būdą, naudojant N-vinilformamido monomerą ir redokso katalizatorių, 25°C temperatūroje atmosferos slėgyje. CA1286447 aprašytas akrilamido homopolimerizacijos ir akrilamido kopolimerizacijos su vinilo polimerais būdas. Minėta homopolimerizacija ir kopolimerizacija inicijuojama naudojant geležies/hidroperoksido redokso sistemą, kuri turi geležies junginį. Polimerizacija atliekama vandeninėje reakcijos terpėje nuo -20 iki 40°C. KR20050011958 aprašytas fenolio polimerų gavimo būdas, naudojant biokatalizatorius, kurie polimerizuoja fenolio monomerus redokso fermentų organiniame tirpiklyje su oksidantais. US5282955 aprašo kompoziciją, kuri apima elektrai laidų polimerą, kuris yra polipirolas. Polipirolo ciklinimas vyksta vandeniniame tirpale, turinčiame K2SO4, K3[Fe(CN)6] ir Fe2(S04)3· Gauta medžiaga naudojama elektrodų padengimui ir gautas kompozitas turi daug redokso savybėmis pasižyminčių vienetų. 3
LT 6239 B
Visi anksčiau minėti išradimai aprašo kitokius sintezės būdus, naudojant skirtingas redokso sistemas bei įvedant atskirus komponentus, kas daro polimerizacijos reakcijas komplikuotas. Šiame išradime pateiktas ekologiškas polimerų sintezės būdas, naudojant gyvas ląsteles ir kalio heksacianoferatą kaip stabilų redokso tarpininką. IŠRADIMO ESMĖ Šio tyrimo tikslas yra polimerizacijos procesas, kuris leistų padengti mielių ląstelių sienelę elektrai laidžių polimeru polipirolu, kuris yra sintetinamas oksidacinės polimerizacijos metu sąveikoje su [Fe(CN)6]3’. Siūlomos polimerizacijos proceso metu susidaręs [Fe(CN)6]4' yra nuolatos verčiamas į oksiduotą formą redokso procesais vykstančiais ląstelių citoplazmoje ir ties jų membranomis. Šiame išradime pateiktas naujas polipirolo sintezės būdas, kuris yra vykdomas ciklinio oksidacijos - redukcijos proceso inicijavimu, sąveikaujant [Fe(CN)6]3'/[Fe(CN)6]4" su gyvomis ląstelėmis, kai redukuota K4[Fe"(CN)6] redokso tarpininko forma prieš pirolo oksidaciją yra oksiduojama į K3[FeMI(CN)6]. Gyvos ląstelės yra parinktos iš mielių ląstelių arba kitų ląstelių, kurios gali turėti paviršines oksidoreduktazes.
Oksidacinė polipirolo sintezė inicijuojama elektronų nešiklio [FefCNje]3·, kuris sintezės metu redukuojamas yra iki [Fe(CN)6]4'. Susidariusi pastaroji elektronų nešiklio forma yra atgal oksiduojama į [Fe(CN)6]3‘ redokso procesų, kurie vyksta mielių ląstelėse, metu. Šio proceso metu susidaręs polipirolas yra lokalizuotas ties mielių ląstelių sienele ar periplazminėje ertmėje. Modifikuotos ląstelės išlaikydavo savo formą, bei pakeitė paviršiaus žemėlapį. Taip pat buvo nustatyta, kad ši ląstelių modifikacija turi įtaką ląstelių gyvybingumui.
TRUMPAS BRĖŽINIŲ PAVEIKSLŲ APRAŠYMAS
Pav. 1 pavaizduotas mėginio, kuriame yra 0,5 mmol dm'3 [Fe(CN)6]3' ir 0,5 mol-dm'3 pirolo, sugerties spektras registruotas skirtingais laiko momentais nuo reakcijos pradžios.
Pav. 2 pavaizduota sugerties ties 420 nm priklausomybė nuo laiko kai yra aerobinės ir anaerobinės sąlygos. Reakcijos tirpaluose buvo 0,5 mmol dm'3 4
LT 6239 B
[Fe(CN)e]3' ir 0,5 moldm'3 pirolo, pH 7.
Pav. 3: a - kontrolė, mielių ląstelės PBS buferiniame tirpale, į kurių inkubacijos tirpalą nebuvo dėta [Fe(CN)6]3', [Fe(CN)6]4' ar pirolo; b - įmobilizuotos ir išdžiovintos kontrolinės ląstelės (a) ant mikroskopinio stiklelio; įmobilizavimui buvo naudotas poli-L-lizinas ir glutaraldehidas; c - Ppy aglomeratai susidarę reakcijos metu tarp 0,5 mol dm'3 pirolo ir 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]3'; d - imobilizuotos mielių ląstelės po inkubacijos modifikacijos reakcijos mišinyje, kuriame buvo 0,5 mol dm'3 pirolo ir 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]3'; e - imobilizuotos mielių ląstelės po inkubacijos modifikacijos reakcijos mišinyje, kuriame buvo 0,5 mol dm'3 pirolo ir 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]4'; f - išdžiovintas (e) mėginys.
Pav. 4 pavaizduota Ppy susidarymo schema, kai mielės sąveikauja su elektronus pernešančia medžiaga per plazminės membranos oksido-reduktazes (PMOR).
Pav. 5 pavaizduoti reakcijų greičiai ties skirtingomis pH vertėmis: (a) [Fe(CN)6]3' sunaudojimas reakcijos metu su Py, kai pradinė [FeiCNJe]3· koncentracija 0,5 mmol dm'3 ir matavimai atlikti ties 420 nm; (b) [Fe(CN)6]3' susidarymas iš redukuotos formos, kai 0,5 mmol dm'3 [Fe(CN)6]4' buvo reakcijos pradžioje ir matavimai atlikti ties 420 nm; (c) polimerizacijos sąlyginis greitis pradiniame reakcijos mišinyje, esant 0,5 mmol dm'3 [Fe^N^]3-, matuojant ties 460 nm; (d) polimerizacijos sąlyginis greitis pradiniame reakcijos mišinyje, esant 0,5 mmol dm'3 [Fe(CN)6]4', matuojant ties 460 nm. Visuose mėginiuose buvo 0,5 mol dm'3 pirolo. Paklaidos rodo standartinį nuokrypį nuo vidutinės greičio reikšmės, kai greičio reikšmės buvo apskaičiuojamos laiko intervalais tarp analitinio signalo registravimo.
Pav. 6 pavaizduota sugerties priklausomybė nuo reakcijos inkubacijos laiko, kai kiuvetėje buvo įmobilizuotos mielės ir reakcijos mišinyje buvo 0,5 mmol dm'3 [FeiCNje]4", 0,5 mol dm'3 pirolo ir 0,2 mol dm'3 gliukozės.
Pav. 7 Mielių gyvybingumo tyrimas naudojant skirtingą pirolo koncentraciją ląstelių modifikavimo procese.
Pav. 8 pavaizduoti mikroskopu gauti atominių jėgų žemėlapiai, naudojant kontaktinį rėžimą. Nemodifikuotos (a, b, c) ir modifikuotos mielių ląstelės (d, e, f). Modifikacijai naudotas tirpalas, kuriame buvo 0,5 mol dm"3 pirolo ir 0,04 mol dm"3 [Fe(CN)6]4'. 5
LT 6239 B
TINKAMIAUSI įGYVENDINIMO VARIANTAI
Mielių Saccharomyces cerevisiae Y00000 (BY4741 MATa /7/s3A1 Ιβιι2Δ0 met 15Δ0 uraZAO) padermė buvo auginama per naktį aerobinėmis sąlygomis jas purtant 200 aps./min. greičiu, 30°C temperatūroje. Mielės buvo auginamos įprastinėje auginimo terpėje, kuri susideda iš 1 % mielių ekstrakto, 2% peptono (dalinai suskaidyti baltymai) ir 2% anglies šaltinio - gliukozės (toliau YPD terpė). Po auginimo ląstelės buvo surenkamos centrifuguojant iki 2 min. 3000 x g greičiu. Auginimo terpė buvo nupilama ir ląstelės plaunamos du kartus su 0,1 mol-dm-3 fosfato buferiniu tirpalu (toliau PBS). Ląstelės tada pakartotinai buvo surenkamos centrifuguojant tomis pačiomis sąlygomis.
Ppy sintezės įvertinimas
Visiems mėginiams paruošti buvo naudojami standartiniai tirpalai: skirtingo rūgštingumo 0,1 mol-dm-3 PBS tirpalai (pH = 3; 5; 7; 9); 0,1 mol-dm-3 [Fe(CN)e]3- arba [Fe(CN)6]4- tirpalai paruošti iš prieš tai minėtų atitinkamų PBS tirpalų. Mėginiai buvo ruošiami įvairiais santykiais maišant standartinius tirpalus. Į sumaišytus 0,5 mmol-dm-3 [Fe(CN)6]3' arba [Fe(CN)6]4- tirpalus buvo pilama 0,5 mol-dm-3 pirolo (pertekliaus sąlygos, apytiksliai puse galimo šios medžiagos tirpumo vandenyje). Greičių priklausomybės tyrimai buvo atliekami matuojant spektrofotometru elektromagnetinės spinduliuotės sugert] ties 420 nm ir ties 460 nm. Šiuose bangų ilgiuose atitinkamai yra stebimi [Fe(CN)6]3- koncentracijų kitimai ir Ppy susidarymas. Optinis ekstinkcijos koeficientas [Fe(CN)e]3- kompleksui yra 1179.
Ppy sintezės inicijuojamos [Fe(CN)$]3- įvertinimas aerobinėmis sąlygomis
Spektrofotometriniams polimerizacijos tyrimams esant ištirpusiam atmosferiniam deguoniui mėginiai buvo ruošiami kaip paminėta anksčiau. Buvo tiriama reakcija tarp [Fe(CN)6]3- ir Py esant skirtingoms: i) [Fe(CN)6]4-koncentracijoms - 0,1, 0,5 ir 1 mmol-dm-3 ir esant skirtingam reakcijos mišinio rūgštingumui (pH=3; 5; 7; 9); ii) [Fe(CN)6]3' koncentracijoms 0,1 ir 0,5 mmol-dm-3 ir esant skirtingam reakcijos mišinio rūgštingumui (pH=3; 5; 7; 9).
Ppy sintezės inicijuojamas [Fe(CN)6]3- įvertinimas anaerobinėmis sąlygomis Mėginiai buvo ruošiami kaip buvo minėta anksčiau, tik prieš maišant 6
LT 6239 B standartinius tirpalus, pro juos 20 min. buvo leidžiamos inertinės dujos - argonas. Ir reagentai supilami į argonu pripildytą kiuvetes. Kievetės buvo sandariai uždaromos, siekiant išvengti dujų maišymosi. Buvo tiriama esant pH 7.
Ppy susidarymo įvertinimas, esant [Fe(CN)6]37[Fe(CN)6]4' ir mielių ląstelėms
Tam tikrų eksperimentų metu mielių ląstelės buvo „priklijuojamos“ ant spektrofotometrinių kiuvečių sienelių arba dugno naudojant vandenyje tirpintą poli-L-liziną (PPL) (0,1% v/v). 50 pi PPL buvo pilama į kiuvetes ir paliekama per naktį džiūti. Tada perteklinis PPL kiekis plaunamas vandeniu. Po plovimo mielių ląstelių suspensija (vandenyje) buvo pilama į kiuvetes ir paliekama 10 min. įmobilizuotis ties PPL dengtomis kiuvečių sienelėmis. Dėl elektrostatinės sąveikos tarp teigiamai įkrautų lizino amino grupių ir plačiai paplitusių įvairių neigiamų grupių ties ląstelių paviršiumi ląstelės prilipdavo prie PPL dengtų paviršių. Tada ląstelių suspensija nupilama, kiuvetės švelniai plaunamos mažu kiekiu vandens. Po to kiuvetės paliekamos papildomam įmobilizavimui inde su garuojančiu 25 % GA. Kiuvetės buvo laikomos 15 min. GA garų atmosferoje. Šios procedūros taip pat buvo naudojamos ląsteles įtvirtinant prie plastikinių ar stiklinių paviršių, kurie buvo naudoti optinių
A analizių metu. Tada kiuvetės buvo pripildomos reakcijos mišiniu: 0,5 mmoldm' [FeiCNJe]4", 0,2 mol-dm'3 gliukozės, 0,5 mmol dm'3 Py, visi išvardinti komponentai buvo ištirpinti 0,1 mol-dm'3 PBS. Reakcija buvo esant pH 7. Tam tikrų komponentų susidarymas buvo stebimas spektrofotometru ties įvairiais elektromagnetinių bangų ilgiais: 420, 460, 800 nm. Atitinkamai ties šiais bangų ilgiais buvo stebima [Fe(CN)6]3' koncentracijos pokytis, trumpų Ppy grandinių susidarymas (oligomerinės struktūros iki 20 pirolo molekulių grandinėje), ir ilgų Ppy grandinių formavimasis (ilgesnių nei 20 pirolo molekulių grandinėje). Ties 800 nm stebėjome ilgų Ppy grandinių susidarymą, nes ilgėjant Ppy konjuguotai dvigubųjų jungčių sistemai medžiaga gali sugerti ilgesnių bangų šviesą.
Mielių gyvybingumo tyrimas
Atlikus keletą paprastų testų, buvo pasirinktos sąlyginai optimalios sąlygos, kurių metu manome, kad biokatalizuojama polimero sintezė vyko geriausiai reakcijos mišinyje esant redukuotai elektronų pernašos medžiagai - [Fe(CN)6]4'. Gyvybingumo testams buvo paruošti 4 mėginiai: kontrolė - be Py, ir mėginiai su skirtingomis Py koncentracijomis (0,1; 0,3; 0,5 mol-dm'3). Kiti parametrai visiems mėginiams buvo 7
LT 6239 B vienodi: 0,1 moldm"3 PBS (pH 7); 0,04 moldm'3 [Fe(CN)6]4' ir 0,2 moldm"3 gliukozės. J kiekvieno mėginio 10 ml buvo dedama apie 0,1 g surinktų ir išplautų mielių ląstelių (procedūra aprašyta anksčiau). Mėginiai buvo inkubuojami purtyklėje 20-24 h, ties 30°C temperatūra ir purtomi 200 aps./min. greičiu. Po modifikavimo Ppy ląstelės buvo surenkamos centrifuguojant jas ties 3000x g ir du kart plaunamos 0,1 PBS. Tada praskiedžiamos vienodu kiekiu tokiu pat PBS, pamatuojama suspensijos optinė sugertis ties 595 nm ir atliekami serijiniai skiedimai, norint pasiekti reikiama CFU (kultūras formuojantys vienetai). Tada ląstelės užsėjamos j agarizuotas YPD terpes. į petri lėkšteles buvo inokuliuojama po 100 pi atskiestų ląstelių suspensijų. Užsėtos ląstelės buvo inkubuotos termostate ties 30°C dvi dienas. Išaugus kultūroms jos buvo skaičiuojamos.
Mielių sienelės paviršiaus tyrimai atominių jėgų mikroskopu
Atominių jėgų mikroskopas BioScope Catalyst buvo naudojamas mielių ląstelių vizualizavimui ir sienelių elastingumo matavimams. Kontaktinis rėžimas buvo taikomas stebėti modifikuotoms ir kontrolinėms ląstelėms ore. Tam buvo naudojama silicio nitrido adatėlė, kurios rezonansinis dažnis 18kHz, tamprumo konstanta - 0,06 N/m (Bruker, Vokietija). Jėgos matavimai buvo atliekami jau minėtame PBS buferyje (pH 7), naudojant įprastinę adatėlę su panašiais fiziniais parametrais. Polikarbonatinės membranos (Millipore, Vokietija) su įstrigusiomis ląstelėmis jų porose (porų dydis 5 pm) buvo priklijuojamos ant mikroskopinio stikliuko. Paviršius padengiamas PBS tirpalu ir atliekami AFM matavimai skenuojant mielių ląstelių paviršių.
Polipirolo susidarymas
Pirmame tyrimo etape buvo nagrinėjamas Ppy susidarymas inicijuojamas oksiduojančios medžiagos [Fe(CN)6]3'. Šiam tikslui pasiekti buvo registruojami duomenys su UV-Vis ir optiniu mikroskopu iš skirtingomis eksperimentinėmis sąlygomis paruoštų mėginių (skirtingos pradinių komponentų koncentracijos, reakcijos mišinio pH). Skirtingos reagentų kombinacijos buvo maišomos, siekiant nustatyti ar vyksta Ppy susidarymas (lentelė 1). Mėginiai analizuojami optiniu mikroskopu. Jai reakcijos metu buvo stebimas aiškus Ppy susidarymas, juodų dalelių susidarymas ar ryškus tirpalo spalvos pokytis, rezultatai buvo interpretuojami kaip teigiami (lentelėje pažymėta +), kitu atveju - neigiami, turint omenyje kad reakcija nevyko arba buvo labai lėta (lentelėje pažymėta -). Kaip ir buvo tikėtasi [Fe(CN)6]3', 8
LT 6239 B kaip oksidatorius, inicijuoja daug greitesnį Ppy susidarymo procesą (lentelė 1, mėginys Nr. 1) lyginant su [Fe(CN)6]4* (lentelė 1, mėginys Nr. 2). Mėginiuose, kuriuose nebuvo nei vienos iš [FeiCN^f'/IFeiCNJe]4· formų, reakcija nevyko (lentelė 1, mėginiai Nr. 3-5). Dėl to galima teigti, kad Ppy susidarymui yra būtini fericianatai. Mėginiuose, kuriuose buvo [Fe(CN)6]4' taip pat buvo stebimas Ppy susidarymas, tačiau daug lėčiau. Remiantis stebėtais reiškiniais, buvo aišku, kad tik [Fe(CN)6]3' geba atlikti Py oksidaciją ir inicijuoti polimerizacijos procesą. Dėl to daroma išvada, kad [Fe(CN)6]4' turi būti pirmiau oksiduojamas į kitą savo būseną, prieš reaguojant su Py. 1 lentelė. Ppy paruošimo skirtinguose kompozicijų tirpaluose įvertinimas Mėginio Nr. Sudėtis PPy susidarymas 1 0,04 moldm'3 [FeiCN^+O.S moldm'3 pirolo + (staigi) 2 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]4'+0,5 mol dm'3 pirolo + (labai lėta, tik po savaitės matomi rezultatai) 3 Mielės + 0,5 mol dm'3 pirolo - 4 0,2 mol-dm'3 gliukozės + 0,5 mol dm'3 pirolo - 5 Mielės + 0,2 mol dm'3 gliukozės + 0,5 mol dm'3 pirolo - 6 Mielės + 0,2 mol dm'3 gliukozės + 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]3' + 0,5 mol dm'3 pirolo + (pav. 3d) 7 Mielės + 0,2 mol dm'3 gliukozės + 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]4' + 0,5 mol dm'3 pirolo + (pav. 3e) 8 Mielės + 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]3'+0,5 mol dm'3 pirolo + 9 Mielės + 0,04 mol dm'3 [Fe(CN)6]4'+0,5 mol dm'3 pirolo - 9
LT 6239 B
[Fe(CN)6]3'/[Fe(CN)6]4" labai dažnai yra naudojami biokuro modulių gamyboje naudojant juos kaip elektronų nešiklius į ir iš fermentų ar gyvų ląstelių. Todėl sekančioje dalyje bus nagrinėjama Ppy sintezė su jau minėtais elektronų nešikliais ir mielėmis. Pav. 5c ir 5d yra pavaizduota pirolo susidarymo greičiai ir tai, kad esant [Fe(CN)6]4' medžiagai reakcija vyksta daug lėčiau negu esant [Fe(CN)6]3'. Mėginiuose Nr. 6 (1 lentelė), kurio reakcijos mišinyje buvo mielių ląstelių, gliukozės ir [Fe(CN)6]3*, ir Nr. 7 (1 lentelė), kurio reakcijos mišinyje buvo mielių ląstelių, gliukozės ir [Fe(CN)6]4', buvo stebimas Ppy susidarymas po 20 h inkubacijos laikotarpio, tačiau jo išsidėstymas/sąveika tarp mielių buvo skirtinga (pav. 3). Mėginiuose Nr. 8 ir Nr. 9 (1 lentelė), kurių sudėtyje buvo mielių Py ir atitinkamai (Fe(CN)e]3' ar [Fe(CN)6]4" taip pat buvo tiriamas Ppy susidarymas. Reiktu pabrėžti, kad šiuose mėginiuose nebuvo gliukozės, kuri užtikrina mielių biologinį aktyvumą. Mėginyje Nr. 8, kuriame buvo [Fe(CN)6]3' kaip įprastai buvo stebimas Ppy susidarymas, tačiau mėginyje kur buvo [Fe(CN)6]4' Ppy nesusidarė. Todėl nesant gliukozės nėra palaikomas aukštas ląstelių metabolitinis aktyvumas, kuris yra svarbus oksiduojant [FeiCNJe]4· į kitą formą, kuri toliau dalyvauja Ppy sintezėje.
Spektrofotometriniai Ppy susidarymo tyrimai Šie tyrimai prasideda nuo viso spektro matavimo (nuo 350 iki 1100nm) eksperimento, kurio metu yra naudojama 0,5 mmol dm'3 [Fe(CN)6]3* ir 0,5 mol-dm"3 pirolo, 0,1 mol-dm'3 PBS buferio pH 7, kai šviesos sugertis buvo matuojama intervalais kas 10 minučių (pav. 1). Iš rezultatų buvo daroma išvada, kad tiek [Fe(CN)6]3', tiek Ppy spektrai neuždengia vienas kito spektrų, nes tarp jų yra izobestinis taškas ties λ=452 nm. Tai reiškia, kad atliekant vieną matavimą, galima nustatyti dviejų skirtingų medžiagų koncentracijas/kiekius atskirai. Taip pat buvo pastebėta, kad laikui bėgant didėja šviesos sugertis ilgesnių elektros magnetinių bangų srityse, kas liudija apie ilgų/didelių polimero grandinių susidarymą, tuo pačiu apie ilgas dvigubų ryšių konjuguotas sistemas, kas lemia platesnį Ppy sugerties spektrą.
Panašūs matavimai buvo atliekami ties [Fe^N^]3- sugerties maksimumu (λ=420 nm). Šiame bandyme buvo stebima [Fe(CN)6]3' redukcija į [Fe(CN)6]4' dalyvaujant Py, kaip reduktoriui. Pav. 2 atvaizduoja reakcijas tarp paminėtų reagentų, kurios buvo vykdomos tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis. Rezultatai 10
LT 6239 B pavaizduoti kaip kelių matavimų vidutinės [Fe(CN)6]3' koncentracijos priklausomybė nuo laiko. Reakcija, kuri buvo vykdoma aerobinėse sąlygose, nuo 35 minutės pradeda pasiekti pusiausvyros sąlygas, nes vyksta susidarančio [Fe(CN)e]4' atbulinė reoksidacija dėl tirpale esančio deguonies. Kita vertus, anaerobinėse sąlygose [Fe(CN)6]3' lėtai, bet tiesiškai nyksta, nes jo bendroji koncentracija nėra papildoma. Tiesinis nykimas su R2>0,99 reikšme prasideda nuo 20 minutės, tiesinis mažėjimas šio regento atžvilgiu. Iš šio grafiko galima matyti, kad kai yra anaerobinės sąlygos ir Py perteklius, [Fe(CN)6]3' bendras kiekis tirpale nėra papildomas ir reakcija bus baigtinė ir ji vyks, kol [Fe(CN)6]3' pasieks pačią mažiausią aktyvią koncentraciją. Tuo tarpu aerobinėse sąlygose vyksta redokso ciklas, kuris sustoja, kai baigiasi Py. Abiejų reakcijų metu buvo stebimas polipirolo susidarymas. Atskiro eksperimento metu, anaerobinėmis sąlygomis virtimas iš [FeiCI^]4· į [Fe(CN)6]3* kaip ir Ppy susidarymas nebuvo stebimas (pav. 2). Aprašytas bandymas įrodo, kad yra būtinas oksidatorius.
Pav. 3 yra atvaizduoti įvairūs reakcijų metu susidarę tirti produktai. 3d paveiksle pavaizduota mielės inkubuotos su [Fe(CN)e]3* ir pirolu. Ląstelės buvo apsuptos ir sukabintos juodų struktūrų, kurios susideda iš mažesnių sferinių dalelių. Šios struktūros išsidėstė tiek tarp ląstelių, tiek ir ląstelių sienelėse. Taip pat buvo stebėtos Ppy dalelės/struktūros, kurias suformavo [Fe(CN>6]3' jonai (lentelė 1, Nr.1; pav. 3c). Geležies (III) heksacianidas būdamas sąlyginai stipriu oksidatoriumi inicijuoja greitą Ppy polimerizaciją, kurios metu susidaro įvairios formos ir dydžio Ppy struktūros, turinčios tokius pat mažus sferinius sandus kaip ir struktūros paminėtos anksčiau. Buvo pastebėta, kad ląstelės, kurios buvo inkubuojamos su [FeiCNje]4" bei pirolu, buvo apsuptos tamsiu Ppy sluoksliu (pav. 3f). Buvo padaryta išvada, kad Ppy sintezė gali būti lokalizuota ties ląstelių sienele ar jų periplazmoje, nes ten vyksta [Fe(CN)6]4" oksidacija į [Fe(CN)6]3' ten esančių oksidoreduktazių pagalba. Šis Ppy sintezės metodas yra patrauklus tuo, kad galimai elektrai laidus polimeras susidaro toje srityje, kuri pasižymi didžiausia elektrine varža. Iš visų anksčiau aprašytų rezultatų pateikiame apibendrintą proceso schemą, kuri pavaizduota pav. 4. Ši schema yra pagrindžiama ir kitais faktais, kuriuos pasiūlė kiti autoriai [12, 16, 17], iš jų išskiriant Rawson‘ą [12] ir keletą kitų autorių [13-15], kurie postulavo, kad gyvos ląstelės geba dalyvauti išoriniuose redokso procesuose. Todėl dalies [Fe(CN)e]4' oksidacija yra įmanoma, pabrėžiant tai, kad [Fe(CN)6]4'/[Fe(CN)6]3' koncentracijų 11
LT 6239 B santykis yra didelis.
Pav. 4 pavaizduota Ppy susidarymo schema periplazminėje ertmėje arba sienelėje. Mielių ląstelėms įsijungiant į redokso procesus susidaro [FeiCNje]3*. Tada dėl sąveikos su mielių, kurios yra išsidėsčiusios ląstelių membranose, oksido-reduktazėmis didėja pastarojo jono koncentracija. Esant 0,5 mmol-dm'3 ir mažesnei [Fe(CN)6]3· koncentracijai Ppy sintezė sėkmingai vyksta (pav. 1, pav. 3c). Esant mielėms susidaro [FetCNje]3*, kuriam reaguojant su Py susidaro pav. 3f pavaizduoti mielių Ppy konjugatai.
Pav. 5 vaizduojama skirtingi reakcijų greičiai, matuojant [FeiCNJe]3- didėjimo arba mažėjimo spektrus ties 420 nm esant skirtingoms pH reikšmėms (5a, 5b) ir Ppy susidarymo greičiai ties 460 nm (5c, 5d). 5a vaizduoja kaip greitai [Fe(CN)6]3' reaguoja su pirolu. Reakcija greitesnė neutraliose ir šiek tiek bazinėse sąlygose. Grafike 5b vaizduojamas [Fe(CN)6]3' susidarymas iš [Fe(CN)6]4' dėl reakcijos su ištirpusiu atmosferiniu deguonimi. Taip pat galima atkreipti dėmesį, kad [Fe(CN)6]3' susidaro daug lėčiau nei jis reaguoja su Py, ir kad lėčiausiai oksidacija į [Fe(CN)e]3' vyksta esant pH 7. Grafikai 5c ir 5d vaizduoja Ppy susidarymo greičius atitinkamai naudojant [Fe(CN)6]3' ir [Fe(CN)e]4'. Abejais atvejais polipirolo dalelės lėčiausiai susidaro pH esant 7. Verta pabrėžti, kad įprastai polimerizacija buvo atliekama esant pH 7. Tai yra labai svarbi savybė, nes vykstant greitam polimerizacijos procesui vyksta nespecifinė Ppy sintezė (pav. 3c). Iš šių grafikų (pav. 5) matosi, kad Ppy polimerizacija vyksta 9,59-10-7 ΔΑ-s'1 greičiu visame tirpale. Tačiau kiuvetėje įmobilizavus (ant jos paviršiaus) mieles, polimerizacijos greitis padidėjo iki 2,02-10-6. (skaičiavimai atlikti pagal duomenis pateiktus pav. 6). Tai reiškia, kad esant net mažam mielių kiekiui, mielės paspartina [Fe(CN)6]4' oksidaciją į [Fe(CN)6]3' ir tai yra tiesiogiai susiję su greitesniu Ppy susidarymu. Todėl, kad procesas yra paspartintas tik ties ląstelių paviršiumi, polimerizacija vyksta tik ties ląstelės sienelėmis.
Ppy sintezės spektrofotometrinis stebėjimas su įmobilizuotomis mielių ląstelėmis
Norėdami stebėti Ppy sintezę, kurią katalizavo ląstelės versdamos [Fe(CN)6]4' į [Fe(CN)6]3', sukūrėme metodą įmobilizuojant ląsteles spektrofotometrinių kiuvečių dugne (detali procedūra aprašyta „Ppy susidarymo įvertinimas, esant [Fe(CN)6]37[Fe(CN)6]4' ir mielių ląstelėms“). Tada buvo matuojami sugerties spektrai (pav. 6). Matavimai atlikti ties 420, 460, 595, 800 nm ilgio elektromagnetinėmis 12
LT 6239 B bangomis. Atitinkamai jos nurodo [Fe(CN)e]3' koncentracijos didėjimą, Ppy susidarymą, mielių ląsteles ir ilgų Ppy grandinių susidarymą. Pastarieji du sugerties spektrai persidengė. Pirmiausiai buvo stebimas [Fe(CN)6]4" virtimas j [Fe(CN)6]3', tada sekė Ppy susidarymas, o daug vėliau, po 6-8 vai., ir ilgų Ppy grandinių susidarymas. Ląstelių augimas nebuvo stebimas, nes reakcijos mišinyje nebuvo augimui reikalingų maistinių medžiagų, tik gliukozė, kuri yra būtina palaikyti mielių gyvybingumui. Tačiau 4 h nuo eksperimento pradžios buvo stebimas sugerties augimas ir šioje srityje. Tai taip pat buvo Ppy signalas. Pirmiau susidarė trumpos Ppy, kurios neturi ilgų labai konjuguotų ττ-π elektronų sistemų, todėl absorbcijos maksimumas išlieka ties 460 nm. Ilgėjant polimerinėms grandinėms ilgėjo ir konjuguotos dvigubųjų ryšių sistemos. Įrodymas, kad ilgesnės Ppy grandinės daro įtaką sugerties spektrams, pavaizduotas pav. 1. Šiuo eksperimentu taip parodome, kad mielės geba katalizuoti Ppy sintezę pasirinktomis sąlygomis esant neutraliam pH. Ląstelių gyvybingumas po modifikacijos Ppy
Mielių ląstelių mėginys su 0,04 moldm"3 [Fe(CN)6]4', bet be jokio pradinio pirolo kiekio buvo laikomas turintis 100 % gyvybingumą. Kai į analogišką mėginį buvo įdėta 0,1 mol dm"3 pirolo, ląstelių gyvybingumas mažėjo. Kai pirolo koncentracija buvo padidinta iki 0,3 mol dm"3, gyvybingumas toliau mažėjo. Tačiau kai koncentracija buvo padidinta iki 0,5 mol dm'3, gyvybingumas liko nepakitęs. Tai rodo, kad ląstelių gyvybingumas mažėja didinant pirolo koncentraciją tik iki 0,3 mol dm'3, ir tolimesnis koncentracijos didinimas neturi įtakos ląstelėms. Spektrofotometriniai tyrimai teigia, kad didinant pirolo koncentraciją nuo 0,1 iki 0,5 mol dm"3, susidaro proporcingai didesni Ppy kiekiai periplazmoje ar ląstelių sienelėje. Šis tyrimas įrodo, kad polipirolo citotoksiškumas pasireiškia tik iki tam tikros ribos. Ankstesniame tyrime buvo teigiama, kad dėl hidrofobinės Ppy prigimties, jis gali integruotis į ląstelių membraną, ir esant dideliems jo kiekiams tai gali membranas padaryti termodinamiškai nestabiliomis struktūromis. Šis efektas tam tikromis sąlygomis mažina ląstelių gyvybingumą. Šiame tyrime teigiame, kad Ppy susidaro periplazmoje ir/arba sienelėje, dėl to susidaręs netikras ląstelės dangalas gali mažinti medžiagų difuziją į ir iš ląstelės.
Visos eukariotinės ląstelės turi transplazminės membranos elektronų pernašos sistemas (tPMET), taip pat jas turi ir mielių ląstelės. Šios sistemos dar vadinamos plazminės membranos oksidoreduktazių sistemomis (PMOR), kurios yra 13
LT 6239 B pasiekiamos mielėse būtent iš periplazminės ertmės. Taip pat jos gali priimti iš ar atiduoti elektronus hidrofiliniam nešikliui, tokiam kaip [Fe(CN)6]4'/[Fe(CN)6]3. Elektronų nešikliai gali priimti elektronus iš eukariotinių ląstelių keliais būdais, tačiau hidrofilinis nešiklis, kurį mes naudojome, negali pereiti ląstelių membranos, todėl jų sąveika su ląstelėmis yra apribota. Todėl šis nešiklis gali sąveikauti tik su tPMET sistemomis iš periplazminės ertmės pusės (pav. 4.). Priklausomai nuo [FeiCNje]4-/[Fe(CN)6]3* koncentracijų santykio, šie jonai gali būti oksiduoti arba redukuoti per tPMET sistemas, kurios yra Saccharomyces cerevisiae membranoje. Merker parodė, kad redukcija/oksidacija toluidino mėlio, hidrofilinis elektronų nešiklis, redukcija yra susijusi su citoplazmoje esančių nikotinamido adenino dinukleotido (NADH/NAD*) oksidacija/redukcija. Žinant tai, kad [FeiCNje]4" ir [Fe(CN)6]3' išlieka ląstelių išorėje, [Fe(CN)6]4* gali būti oksiduojamas tik tPMET sistemose ir galimai kitų elektronų akceptorių, kurie ištirpę ląstelių membranoje ir juda per ją laisvai.
Atominių jėgų mikroskopo matavimai
Atominių jėgų mikroskopas naudotas palyginti mielių ląsteles modifikuotas polipirolu su kontrolinėmis mielėmis. Buvo įvertintos paviršiaus struktūros. Eksperimentams buvo naudojamos mielės, užaugintos ir surinktos aukščiau aprašytu būdu ir modifikuotos su 0,1; 0,3; 0,5 mol-dm'3 pirolo, esant 0,04 mol-dm'3 [Fe(CN)6]4' (detalesnė procedūra aprašyta dalyje „Mielių sienelės paviršiaus tyrimai atominių jėgų mikroskopu“). Vėliau ląstelės buvo plaunamos su pH 7 0,1 mol-dm'3 PBS buferiu, tada ląstelių suspensijos užpiltos ant mikroskopinių stikliukų ir paliktos per naktį džiūti kambario temperatūroje. Tada tokie mėginiai buvo matuojami su AJM kontaktiniu rėžimu naudojant silicio nitrido adatėlę. Gauti paviršiaus žemėlapiai atvaizduoti pav. 8. Ląsteles džiovinant kontrolinės (nemodifikuotos) ląstelės susitraukė ir prarado savo formą (pav. 8a), o modifikuotos ląstelės džiūvimo metu išlaikė savo sferinę formą (pav. 8b). Šį reiškinį galima aiškinti dėl didelio Ppy hidrofobiškumo, kuris neleido vandeniui išeiti iš ląstelių arba susidaręs jo sluoksnis stipriai sulėtino vandens difuziją iš ląstelių. Kita priežastis - susidaręs polipirolo sluoksnis sustiprino ląstelių sienelę, todėl jos neprarado savo formos. Detalūs paviršiaus žemėlapiai buvo gauti atlikus didelės raiškos skenavimus (pav. 8b ir 8e). Ant modifikuotų ląstelių paviršiaus buvo stebimos naujos struktūros, o kontrolinių ląstelių paviršius buvo glotnus. Pritaikius antro lygmens paviršiaus „išlyginimo“ (flattening) algoritmus iš pav. 8b ir pav. 8e žemėlapių buvo gauti pav. 8c ir pav. 8f 14
LT 6239 B žemėlapiai. Šie sugeneruoti žemėlapiai parodė, kad modifikuojant ląsteles Ppy pakeisdavo paviršiaus šiurkštumą. Buvo stebimi paviršiaus nelygumai, leidžiantys manyti kad Ppy formuojasi mažose salelėse.
Literatūros šaltiniai 1. Ansari, R., Polypyrrole Conducting Electroactive Polymers: Synthesis and Stability Studies. E-Journal of Chemistry, 2006. 3(4): p. 186-201. 2. Fischer, R.L. and A.B. Bennett, ROLE OF CELL-WALL HYDROLASES IN FRUIT RIPENING. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1991.42: p. 675-703. 3. Mazur, M., A. Krywko-Cendrowska, P. Krysinski, and J. Rogalski, Encapsulation of laccase in a conducting polymer matrix: A simple route towards polypyrrole microcontainers. Synthetic Metals, 2009.159(17-18): p. 1731-1738. 4. Ramanaviciene, A., W. Schuhmann, and A. Ramanavicius, AFM study of conducting polymer polypyrrole nanoparticles formed by redox enzyme -glucose oxidase - initiated polymerisation. Colloids and Surfaces B-Biointerfaces, 2006. 48(2): p. 159-166. 5. Vaitkuviene, A., V. Kašėta, J. Voronovic, G. Ramanauskaite, G. Biziuleviciene, A. Ramanaviciene, and A. Ramanavicius, Evaluation of cytotoxicity of polypyrrole nanoparticles synthesized by oxidative polymerization. Journal of Hazardous Materials, 2013. 250: p. 167-174. 6. Varesano, A., C. Vineis, A. Aluigi, F. Rombaldoni, C. Tonetti, and G. Mazzuchetti, Antibacterial Efficacy of Polypyrrole in Textile Applications. Fibers and Polymers, 2013. 14(1): p. 36-42. 7. Song, H.K. and G.T.R. Palmore, Conductive polypyrrole via enzyme catalysis. Journal of Physical Chemistry B, 2005. 109(41): p. 19278-19287. 8. Chakrabarti, M.H. and E.P.L. Roberts, Analysis of Mixtures of Ferrocyanide and Ferricyanide using UV-Visible Spectroscopy for Characterisation of a Novel Redox Flow Battery. Journal of the Chemical Society of Pakistan, 2008. 30(6): p. 817-823. 9. Ramanavicius, A., A. Kausaite, A. Ramanaviciene, J. Acaite, and A. Malinauskas, Redox enzyme - glucose oxidase - initiated synthesis of polypyrrole. 15
LT 6239 B
Synthetic Metals, 2006. 156(5-6): p. 409-413. 10. Tan, Y. and K. Ghandi, Kinetics and mechanism of pyrrole Chemical polymerization. Synthetic Metals, 2013.175: p. 183-191. 11. Tokonami, S., H. Shiigi, and T. Nagaoka, Chapter 4 - Moleculahy Imprinted Overoxidized Polypyrrole Films for Sensor Applications from Enantiorecognition to Trace Analysis, in Molecularly Imprinted Sensors, S.L. Ge and S.A.P. Lunec, Editors. 2012, Elsevier: Amsterdam. p. 73-89. 12. Ravvson, F.J., A.J. Dovvnard, and K.H. Baronian, Electrochemical detection of intracellular and cell membrane redox systems in Saccharomyces cerevisiae. Scientific Reports, 2014.4: p. 9. 13. Heiskanen, A., J. Yakovleva, C. Spegel, R. Taboryski, M. Koudelka-Hep, J. Emneus, and T. Ruzgas, Amperometric monitoring of redox activity in living yeast cells: comparison of menadione and menadione sodium bisulfite as electron transfer mediators. Electrochemistry Communications, 2004. 6(2): p. 219-224. 14. Heiskanen, A., V. Coman, N. Kostesha, D. Sabourin, N. Haslett, K. Baronian, L. Gorton, M. Dufva, and J. Emneus, Bioelectrochemical probing of intracellular redox processes in living yeast cells-application of redox polymer vviring in a microfluidic environment. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2013. 405(11): p. 3847-3858. 15. Nagamine, K., Y. Takahashi, K. Ino, H. Shiku, and T. Matsue, Influence of Tip Size on Single Yeast Cell Imaging Using Scanning Electrochemical Microscopy. Electroanalysis, 2011.23(5): p. 1168-1174. 16. Ballav, N. and M. Bisvvas, Oxidative polymehzation of aniline and pyrrole by isopolymetallates of vanadium. Journal of Applied Polymer Science, 2005. 96(4): p. 1483-1486. 17. Torres-Gomez, G. and P. Gomez-Romero, Conducting organic polymers with electroactive dopants. Synthesis and electrochemical properties of hexacyanoferrate-doped polypyrrole. Synthetic Metals, 1998. 98(2): p. 95-102. 18. Qin, Y., L.M. Liu, C.H. Li, S. Xu, and J.A. Chen, Accelerating Glycolytic Flux of Torulopsis glabrata CCTCC M202019 at High Oxidoreduction Potential Created Using Potassium Ferricyanide. Biotechnology Progress, 2010. 16
LT 6239 B 26(6): p. 1551-1557. 19. Merker, M.P., R.D. Bongard, N.J. Kettenhofen, Y. Okamoto, and C.A. Davvson, Intracellular redox status affects transplasma membrane electron transport iri pulmonary arteliai endothelial cells. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology, 2002. 282(1): p. L36-L43. 20. Lesuisse, E., M. CasterasSimon, and P. Labbe, Evidence for the Saccharomyces cerevisiae ferrireductase system being a multicomponent electron transport Chain. Journal of Biological Chemistry, 1996. 271(23): p. 13578-13583. 21. Ravvson, F.J., A.J. Gross, D.J. Garrett, A.J. Dovvnard, and K.H.R. Baronian, Mediated electrochemical detection of electron transfer from the outer surface of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae. Electrochemistry Communications, 2012.15(1): p. 85-87. 22. Palmqvist, E., C.B. Kriz, M. Khayyami, B. Danielsson, P.O. Larsson, K. Mosbach, and D. Kriz, Development of a Simple Detector for Microbial-Metabolism, Based on a Polypyrrole Dc Resistometric Device. Biosensors & Bioelectronics, 1994. 9(8): p. 551-556. 23. Balci, Z., U. Akbulut, L. Toppare, S. Alkan, U. Bakir, and Y. Yagci, Immobilization of yeast cells in Severai conducting polymer matrices. Journal of Macromolecular Science-Pure and Applied Chemistry, 2002. 39(3): p. 183-197. 24. Baronian, K.H.R., A.J. Dovvnard, R.K. Lovven, and N. Pasco, Detection oftwo distinct substrate-dependent catabolic responses in yeast cells using a mediated electrochemical method. Applied Microbiology and Biotechnology, 2002. 60(1-2): p. 108-113. 25. Huang, Z.H., S.C. Hu, N. Zhang, X.L. Chen, D. Chen, Q. Jin, and X. Jian, Effect of votume ratio of acetonitrile to water on the morphology and property of polypyrrole prepared by Chemical oxidation method. Polymer Engineering and Science, 2012. 52(7): p. 1600-1605. 26. Lesuisse, E. and P. Labbe, Iron Reduction and Trans Plasma Membrane Electron Transfer in the Yeast Saccharomyces cerevisiae. Plant Physiol, 1992. 100(2): p. 769-77. 27.
Rabinovvitz, J.D., J.F. Vacchino, C. Beeson, and H.M. McConnelI,
LT 6239 B
Potentiomethc measurement of intracellular redox activity. Journal of the American Chemical Society, 1998.120(10): p. 2464-2473. 28. Suchodolskis, A., V. Feiza, A. Stirke, A. Timonina, A. Ramanaviciene, and A. Ramanavicius, Elastic properties of chemically modified baker's yeast cells studied by AFM. Surface and Interface Analysis, 2011. 43(13): p. 1636-1640. 29. Wang, J., Electrochemical glucose biosensors. Chemical Revievvs, 2008. 108(2): p. 814-825. 30. Zhao, J.S., M. Wang, Z.Y. Yang, Z. Wang, H.S. Wang, and Z.Y. Yang, The different behaviors of three oxidative mediators in probing the redox activities of the yeast Saccharomyces cerevisiae. Analytica Chimica Actą, 2007. 597(1): p. 67-74. 31. Zhao, J.S., Z.Y. Yang, Q.T. Gong, L. Yao, Z.Y. Yang, and W. Min, Electrochemical insights irtto the glucose metabolism pathways within Saccharomyces cerevisiae. Analytical Letters, 2005. 38(1): p. 89-98.
Claims (1)
18 LT 6239 B IŠRADIMO APIBRĖŽTIS 1. Ekologiškas polimerų polimerizacijos būdas, naudojant redokso tarpininką, besiskiriantis tuo, kad šis būdas apima reakcijos vykdymą buferiniame tirpale, kur į reakcijos mišinį yra įvedami: a. gyvos ląstelės, kurių paviršiuje vyksta kalio heksacianoferato, kaip redokso tarpininko, oksidacija, kurią katalizuoja oksidoreduktazės; b. D-gliukozė, kuri užtikrina biologinį mielių aktyvumą; c. redukuota KitFe'VCNOe] redokso tarpininko forma, kuri prieš pirolo oksidaciją yra oksiduojama į K3[Felll(CN)6]; d. pirolo monomeras; kur polipirolo polimerizacija yra inicijuojama elektronų nešiklio [FeiCM^]3-, kuris sintezės metu redukuojamas yra iki [Fe(CN)6]4' ir pastaroji elektronų nešiklio forma yra atgal oksiduojama į [Fe(CN)6]3' ir yra lokalizuota ties gyvų ląstelių sienele arba jų periplazmoje. 2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad gyvos ląstelės yra mielių Saccharomyces cerevisiae ląstelės. 3. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad oksidatorius yra vandenyje ištirpęs elektronų tarpininkas. 4. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad pirolo koncentracija yra nuo 0,1 iki 0,5 mol dm'3. 5. Būdas pagal 1 ir 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad ciklinis oksidacijos - redukcijos proceso inicijavimas, sąveikaujant [Fe(CN)6]3'/[Fe(CN)6]4' su gyvomis ląstelėmis, vyksta mielių ląstelių sienelės paviršiuje. LT 6239 B 6. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad polipirolas Ppy susidaro ląstelių periplazmoje ir/arba sienelėje. 7. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad gliukozės koncentracija yra 0,2 mol dm'3. 8. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad redukuoto redokso tarpininko [FeM(CN)6l koncentracija yra nuo apie 0,04 moldm'3 iki apie 0,05 moldm'3. 9. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad oksiduoto redokso tarpininko [FeMI(CN)6] koncentracija tirpale yra nuo apie 0,04 mol dm'3 iki apie 0,05 moldm'3. 10. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad reakcija yra vykdoma 18-24 valandas. 11. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad reakcijos pH yra 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2015025A LT6239B (lt) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Pirolo bio-polimerizacija naudojant redokso tarpininką |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2015025A LT6239B (lt) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Pirolo bio-polimerizacija naudojant redokso tarpininką |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2015025A LT2015025A (lt) | 2015-10-26 |
| LT6239B true LT6239B (lt) | 2016-01-11 |
Family
ID=54328031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2015025A LT6239B (lt) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Pirolo bio-polimerizacija naudojant redokso tarpininką |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6239B (lt) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3255164A (en) | 1961-05-25 | 1966-06-07 | Dow Chemical Co | Redox polymerization incorporating step of dissolving reducing agent in monomer |
| EP0308109A1 (en) | 1987-09-16 | 1989-03-22 | The Dow Chemical Company | Electrically conductive polymer compositions, processes and polymers useful for preparing the polymer compositions |
| US4933394A (en) | 1987-05-01 | 1990-06-12 | Foos Joseph S | Modified electrically conductive polymers |
| CA1286447C (en) | 1984-09-12 | 1991-07-16 | Robert Allan Smith | High molecular weight polyacrylamide synthesis |
| CA2047392A1 (en) | 1990-07-20 | 1992-01-21 | Jin Mizuguchi | Electrochromic compositions based on diketopyrrolopyrroles |
| US5282955A (en) | 1991-06-19 | 1994-02-01 | Molecular Displays, Inc. | Electrically conductive polymer composition, method of making same and device incorporating same |
| US6797785B1 (en) | 1999-03-29 | 2004-09-28 | Snf S.A. | Methods for synthesizing polyvinyl amine (PVA) type flocculating and coagulating agents, novel agents thus obtained, uses thereof and improved paper types thus obtained |
| KR20050011958A (ko) | 2003-07-24 | 2005-01-31 | 한국화학연구원 | 생촉매를 이용한 페놀계 중합체의 제조방법 및 그의 용도 |
| US7799194B2 (en) | 2003-07-17 | 2010-09-21 | Fermentas Uab | Electrophoretic gels and their manufacture |
| WO2012150900A1 (en) | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Epipolysteme Ab | Composites from biopolymers |
| US8444834B2 (en) | 1999-11-15 | 2013-05-21 | Abbott Diabetes Care Inc. | Redox polymers for use in analyte monitoring |
| US20130250484A1 (en) | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Patrick John Kinlen | Redox Polymer Energy Storage System |
| RU2495509C1 (ru) | 2012-07-23 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ получения композитного материала для электрода суперконденсатора |
-
2015
- 2015-04-17 LT LT2015025A patent/LT6239B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3255164A (en) | 1961-05-25 | 1966-06-07 | Dow Chemical Co | Redox polymerization incorporating step of dissolving reducing agent in monomer |
| CA1286447C (en) | 1984-09-12 | 1991-07-16 | Robert Allan Smith | High molecular weight polyacrylamide synthesis |
| US4933394A (en) | 1987-05-01 | 1990-06-12 | Foos Joseph S | Modified electrically conductive polymers |
| EP0308109A1 (en) | 1987-09-16 | 1989-03-22 | The Dow Chemical Company | Electrically conductive polymer compositions, processes and polymers useful for preparing the polymer compositions |
| CA2047392A1 (en) | 1990-07-20 | 1992-01-21 | Jin Mizuguchi | Electrochromic compositions based on diketopyrrolopyrroles |
| US5282955A (en) | 1991-06-19 | 1994-02-01 | Molecular Displays, Inc. | Electrically conductive polymer composition, method of making same and device incorporating same |
| US6797785B1 (en) | 1999-03-29 | 2004-09-28 | Snf S.A. | Methods for synthesizing polyvinyl amine (PVA) type flocculating and coagulating agents, novel agents thus obtained, uses thereof and improved paper types thus obtained |
| US8444834B2 (en) | 1999-11-15 | 2013-05-21 | Abbott Diabetes Care Inc. | Redox polymers for use in analyte monitoring |
| US7799194B2 (en) | 2003-07-17 | 2010-09-21 | Fermentas Uab | Electrophoretic gels and their manufacture |
| KR20050011958A (ko) | 2003-07-24 | 2005-01-31 | 한국화학연구원 | 생촉매를 이용한 페놀계 중합체의 제조방법 및 그의 용도 |
| WO2012150900A1 (en) | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Epipolysteme Ab | Composites from biopolymers |
| US20130250484A1 (en) | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Patrick John Kinlen | Redox Polymer Energy Storage System |
| RU2495509C1 (ru) | 2012-07-23 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ получения композитного материала для электрода суперконденсатора |
Non-Patent Citations (31)
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2015025A (lt) | 2015-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Immobilization of horseradish peroxidase on chitosan/silica sol–gel hybrid membranes for the preparation of hydrogen peroxide biosensor | |
| López et al. | Amperometric glucose biosensor based on polymerized ionic liquid microparticles | |
| Yu et al. | Amperometric biosensor for hydrogen peroxide based on hemoglobin entrapped in titania sol–gel film | |
| Miao et al. | Amperometric hydrogen peroxide biosensor based on immobilization of peroxidase in chitosan matrix crosslinked with glutaraldehyde | |
| Şenel et al. | Amperometric hydrogen peroxide biosensor based on covalent immobilization of horseradish peroxidase on ferrocene containing polymeric mediator | |
| Yang et al. | Amperometric glucose biosensor based on a surface treated nanoporous ZrO2/chitosan composite film as immobilization matrix | |
| Manesh et al. | Electrocatalytic oxidation of NADH at gold nanoparticles loaded poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)–poly (styrene sulfonic acid) film modified electrode and integration of alcohol dehydrogenase for alcohol sensing | |
| Ramanavicius et al. | Synthesis of polypyrrole within the cell wall of yeast by redox-cycling of [Fe (CN) 6] 3−/[Fe (CN) 6] 4− | |
| Tian et al. | Bienzymatic amperometric biosensor for glucose based on polypyrrole/ceramic carbon as electrode material | |
| Miao et al. | Amperometric glucose biosensor based on immobilization of glucose oxidase in chitosan matrix cross‐linked with glutaraldehyde | |
| Shao et al. | Mutual enhancement of the current density and the coulombic efficiency for a bioanode by entrapping bi-enzymes with Os-complex modified electrodeposition paints | |
| Wang et al. | Polymers for biosensors construction | |
| Chen et al. | Hydrogen peroxide biosensor based on the immobilization of horseradish peroxidase onto a poly (aniline-co-N-methylthionine) film | |
| AU2004284368A1 (en) | Biosensor | |
| Barsan et al. | New CNT/poly (brilliant green) and CNT/poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) based electrochemical enzyme biosensors | |
| Ameer et al. | Development of a potentiometric catechol biosensor by entrapment of tyrosinase within polypyrrole film | |
| Kim et al. | The Electrochemical Reaction Mechanism and Applications of Quinones. | |
| Da Silva et al. | An efficient poly (pyrrole–viologen)-nitrite reductase biosensor for the mediated detection of nitrite | |
| Wang et al. | Ferrocene-conjugated polyaniline-modified enzyme electrodes for determination of peroxides in organic media | |
| Vilkanauskyte et al. | Reagentless biosensors based on co-entrapment of a soluble redox polymer and an enzyme within an electrochemically deposited polymer film | |
| Bean et al. | Photocurable ferrocene-containing poly (2-hydroxyl ethyl methacrylate) films for mediated amperometric glucose biosensor | |
| Fei et al. | An amperometric biosensor for glucose based on electrodeposited redox polymer/glucose oxidase film on a gold electrode | |
| Barsan et al. | Design and application of a flow cell for carbon-film based electrochemical enzyme biosensors | |
| Yabuki | Polyelectrolyte complex membranes for immobilizing biomolecules, and their applications to bio-analysis | |
| Andriukonis et al. | Comparative study of polydopamine and polypyrrole modified yeast cells applied in biofuel cell design |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20151026 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20160111 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20210417 |