RU2007119431A - Улучшенный способ электрохимического анализа исследуемого вещества - Google Patents

Улучшенный способ электрохимического анализа исследуемого вещества Download PDF

Info

Publication number
RU2007119431A
RU2007119431A RU2007119431/28A RU2007119431A RU2007119431A RU 2007119431 A RU2007119431 A RU 2007119431A RU 2007119431/28 A RU2007119431/28 A RU 2007119431/28A RU 2007119431 A RU2007119431 A RU 2007119431A RU 2007119431 A RU2007119431 A RU 2007119431A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor electrode
electrochemically active
solution
sample
test substance
Prior art date
Application number
RU2007119431/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2410674C2 (ru
Inventor
Дункан Росс ПЕРВИС (GB)
Дункан Росс ПЕРВИС
Original Assignee
Сенсортек Лимитед (GB)
Сенсортек Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сенсортек Лимитед (GB), Сенсортек Лимитед filed Critical Сенсортек Лимитед (GB)
Publication of RU2007119431A publication Critical patent/RU2007119431A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2410674C2 publication Critical patent/RU2410674C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001Enzyme electrodes
    • C12Q1/004Enzyme electrodes mediator-assisted
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3273Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/48707Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2458/00Labels used in chemical analysis of biological material
    • G01N2458/30Electrochemically active labels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

1. Способ электрохимического обнаружения в образце исследуемого вещества включает нижеследующие этапы:(a) подготовка электрода-датчика, который представляет собой проводящий электрод, покрытый слоем электропроводящего полимера;(b) взаимодействие электрода-датчика с раствором, который представляет собой образец, подлежащий тестированию, на предмет присутствия в нем исследуемого вещества, в условиях, которые обеспечивают формирование электрохимически активного исследуемого комплекса, который состоит из исследуемого вещества и электрохимически активного компонента-метки и находится на поверхности слоя электропроводящего полимера;(c) взаимодействие электрода-датчика плюс электрохимически активного исследуемого комплекса с раствором, с электрохимически активным мерным раствором, который стимулирует электрохимическую активность электрохимически активного исследуемого комплекса;(d) подключение электрического тока с целью получения на электроде-датчике предопределенного исходного потенциала;(e) отключение электрического тока и возвращение электрода-датчика в состояние остаточного потенциала разомкнутого контура;(f) измерение одного или большего количества следующих параметров как индикаторов количества исследуемого вещества, присутствующего в образце:(i) разность двух потенциалов - исходного потенциала и остаточного потенциала разомкнутого контура,(ii) скорость нарастания приращения испытательного напряжения, с которой исходный потенциал электрода-датчика возвращается к остаточному потенциалу разомкнутого контура,(iii) величина электрического тока, необходимого для поддержания электрода-датч

Claims (19)

1. Способ электрохимического обнаружения в образце исследуемого вещества включает нижеследующие этапы:
(a) подготовка электрода-датчика, который представляет собой проводящий электрод, покрытый слоем электропроводящего полимера;
(b) взаимодействие электрода-датчика с раствором, который представляет собой образец, подлежащий тестированию, на предмет присутствия в нем исследуемого вещества, в условиях, которые обеспечивают формирование электрохимически активного исследуемого комплекса, который состоит из исследуемого вещества и электрохимически активного компонента-метки и находится на поверхности слоя электропроводящего полимера;
(c) взаимодействие электрода-датчика плюс электрохимически активного исследуемого комплекса с раствором, с электрохимически активным мерным раствором, который стимулирует электрохимическую активность электрохимически активного исследуемого комплекса;
(d) подключение электрического тока с целью получения на электроде-датчике предопределенного исходного потенциала;
(e) отключение электрического тока и возвращение электрода-датчика в состояние остаточного потенциала разомкнутого контура;
(f) измерение одного или большего количества следующих параметров как индикаторов количества исследуемого вещества, присутствующего в образце:
(i) разность двух потенциалов - исходного потенциала и остаточного потенциала разомкнутого контура,
(ii) скорость нарастания приращения испытательного напряжения, с которой исходный потенциал электрода-датчика возвращается к остаточному потенциалу разомкнутого контура,
(iii) величина электрического тока, необходимого для поддержания электрода-датчика в состоянии предопределенного исходного потенциала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (d) постоянный электрический ток подается так, что на электроде-датчике поддерживается единственный предопределенный исходный потенциал.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (d) электрический ток варьируется так, что на электроде-датчике поддерживаются один или более разные электрически индуцированные потенциалы и/или потенциал разомкнутого контура (до предопределенного исходного потенциала).
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе (с) выполняется перемещение электрода-датчика из раствора, включающего образец этапа (b), в мерный раствор этапа (с).
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе (с) добавляется часть мерного раствора этапа (с) к раствору, включающему образец этапа (b).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрохимически активный компонент-метка электрохимически активного комплекса с исследуемым веществом включает в себя фермент, способный к преобразованию субстрата в продукт, действие которого непосредственно оказывает воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия электрода-датчика.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что ферментом является пероксидаза хрена, щелочная фосфатаза, уреаза, каталаза или оксидаза глюкозы.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что фермент способен к преобразованию субстрата, который не способен оказывать какое бы то ни было видимое воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия электрода-датчика, в продукт, который прямо или косвенно способен оказывать воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что фермент способен к преобразованию субстрата, который прямо или косвенно способен оказывать воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия электрода-датчика, в продукт, который не способен оказывать какое бы то ни было видимое воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что фермент способен к преобразованию субстрата, который не способен оказывать какое бы то ни было видимое воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия электрода-датчика, в продукт, который является субстратом для второго фермента и возбуждает действие второго фермента, генерирующего второй продукт, который прямо или косвенно оказывает воздействие на окислительно-восстановительный состав электропроводящего полимерного покрытия электрода-датчика.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрохимически активный компонент-метка электрохимически активного комплекса с исследуемым веществом включает в свой состав заряженную метку, имеющую следующие свойства:
a) она несет в себе результирующий заряд на рН-факторе электрохимически активного мерного раствора формулы 1; и
b) величина этого заряда изменяется тогда, когда на электроде-датчике индуцируется предопределенный исходный потенциал, таким образом заряжая частицу положительно или отрицательно в зависимости от состояния ее предпочтительного заряда.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что заряженной меткой может являться золото, ферроцен или латексные микросферы.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что на электропроводящем полимерном покрытии электрода-датчика иммобилизуются или адсорбируются рецепторы захвата, которые обладают способностью к количественному связыванию заданного исследуемого вещества, обнаруженного в образце.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что формирование электрохимически активного комплекса с исследуемым веществом на этапе (b) выполняется в следующем порядке:
(b1) соприкосновение электрода-датчика с раствором, включающим образец, так, что исследуемое вещество связывается с иммобилизованными или адсорбируемыми рецепторами захвата;
(b2) соприкосновение электрода-датчика с раствором, включающим вторичные рецепторы, обладающие способностью связываться с исследуемым веществом в месте, пространственно отличном от места связывания с рецепторами захвата, которые конъюгировали вышеуказанные вторичные рецепторы с компонентом-меткой.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что формирование электрохимически активного комплекса с исследуемым веществом на этапе (b) выполняется в следующем порядке:
(b1) соприкосновение электрода-датчика с раствором, включающим образец, так, что исследуемое вещество связывается с иммобилизованными или адсорбируемыми рецепторами захвата;
(b2) соприкосновение электрода-датчика с раствором, включающим конкурирующие молекулы, обладающие способностью связываться с исследуемым веществом в месте, пространственно отличном от места связывания с рецепторами захвата, которые конъюгировали вышеуказанные вторичные рецепторы с компонентом-меткой.
(b2) контакт с электродом-датчиком с раствором, включающим конкурирующие молекулы, обладающие способностью связываться с рецепторами захвата, которые конъюгировали вышеуказанные конкурирующие молекулы с компонентом-меткой.
16. Способ по любому из п.14 или 15, отличающийся тем, что этапы (b1) и (b2) выполняются одновременно, в ходе соприкосновение электродом-датчиком с раствором, включающим образец, к которому добавляются вторичные рецепторы или конкурирующие молекулы, конъюгированные с компонентом-меткой.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что образцом выступает молоко, пищевой гомогенат или почвенная вытяжка.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что образцом выступает биологическая жидкость.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что биологической жидкостью является цельная кровь, сыворотка, лимфа, моча, слюна, асцит, плевральное излияние, цереброспинная жидкость или сперма.
RU2007119431/28A 2004-11-11 2005-11-10 Способ электрохимического анализа исследуемого вещества RU2410674C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0424960A GB2420180A (en) 2004-11-11 2004-11-11 Method of electrochemical analysis of an analyte
GB0424960.3 2004-11-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007119431A true RU2007119431A (ru) 2008-12-20
RU2410674C2 RU2410674C2 (ru) 2011-01-27

Family

ID=33523588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007119431/28A RU2410674C2 (ru) 2004-11-11 2005-11-10 Способ электрохимического анализа исследуемого вещества

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8163163B2 (ru)
EP (1) EP1820021B8 (ru)
JP (1) JP4714745B2 (ru)
CN (1) CN101057143B (ru)
AU (1) AU2005303606A1 (ru)
CA (1) CA2585183A1 (ru)
GB (1) GB2420180A (ru)
RU (1) RU2410674C2 (ru)
WO (1) WO2006051310A1 (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070173712A1 (en) 2005-12-30 2007-07-26 Medtronic Minimed, Inc. Method of and system for stabilization of sensors
US20070169533A1 (en) 2005-12-30 2007-07-26 Medtronic Minimed, Inc. Methods and systems for detecting the hydration of sensors
US8114269B2 (en) * 2005-12-30 2012-02-14 Medtronic Minimed, Inc. System and method for determining the point of hydration and proper time to apply potential to a glucose sensor
US8951400B2 (en) 2007-10-17 2015-02-10 Ohmx Corporation Chemistry used in biosensors
WO2009052436A1 (en) 2007-10-17 2009-04-23 Ohmx Corporation Novel chemistry used in biosensors
CA2770071C (en) 2009-08-07 2014-07-15 Ohmx Corporation Enzyme triggered redox altering chemical elimination (e-trace) immunoassay
US9250234B2 (en) 2011-01-19 2016-02-02 Ohmx Corporation Enzyme triggered redox altering chemical elimination (E-TRACE) immunoassay
JP5792181B2 (ja) 2009-11-23 2015-10-07 ブリマン、ミカイル 炭素系電極の制御された電気化学的活性化
CN102235995B (zh) * 2010-05-07 2014-07-02 中国科学院烟台海岸带研究所 一种测定酶活性的聚合物液膜电位传感器及其检测方法
US9638663B2 (en) 2011-07-25 2017-05-02 Proxim Diagnostics Corporation Cartridge for diagnostic testing
JP6203183B2 (ja) 2011-10-17 2017-09-27 オームクス コーポレイション 酵素誘発レドックス変化化学的脱離(e−trace)イムノアッセイを使用する、ヘモグロビンa1cのパーセンテージの単回直接検出
CA2854459A1 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Ohmx Corporation Novel chemistry used in biosensors
CN102539415B (zh) * 2011-12-27 2013-08-28 北京富通华投资有限公司 一种快速检测鲜奶中植脂末掺假的方法
RU2504038C2 (ru) * 2011-12-30 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (СПбФ ИО РАН) Электрохимический преобразователь информации
EP2802669A1 (en) 2012-01-09 2014-11-19 Ohmx Corporation Enzyme cascade methods for e-trace assay signal amplification
US9404883B2 (en) 2012-07-27 2016-08-02 Ohmx Corporation Electronic measurements of monolayers following homogeneous reactions of their components
EP2877851A1 (en) 2012-07-27 2015-06-03 Ohmx Corporation Electric measurement of monolayers following pro-cleave detection of presence and activity of enzymes and other target analytes
EP2972245B1 (en) 2013-03-15 2020-07-15 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Heterogeneous luminescent oxygen channeling immunoassays
US10371661B2 (en) 2013-03-15 2019-08-06 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Luminescent oxygen channeling immunoassays utilizing electrochemical discharge of singlet oxygen and methods of production and use thereof
US8916341B1 (en) * 2013-11-04 2014-12-23 Allied Innovative Systems, Llc Methods for improving analyte detection using photochemical reactions
ES2898871T3 (es) * 2016-06-10 2022-03-09 Unilever Ip Holdings B V Máquina que comprende un dispositivo para controlar la máquina o procedimiento mediante detección de una calidad de una formulación de fluido que va a introducirse en la máquina y métodos correspondientes
JP7469881B2 (ja) * 2016-12-09 2024-04-17 デジタル センシング リミテッド 電気化学センサおよびその使用方法
CA3085018A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 Avails Medical, Inc. Systems and methods for preparing an output sample comprising a defined concentration of an infectious agent for downstream testing
US11608515B2 (en) * 2018-05-22 2023-03-21 Arkray, Inc. Biosensing method
GB2582906B (en) * 2019-04-01 2022-09-07 Ip2Ipo Innovations Ltd Electrochemical sensor cable
CN113588756A (zh) * 2021-05-31 2021-11-02 中国十七冶集团有限公司 一种工地饮用水电化学生物传感器检测活菌的方法及应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4100727C2 (de) 1991-01-09 1994-12-22 Klein Karl Dittmar Dr Analytisches Verfahren für Enzymelektrodensensoren
RU2032908C1 (ru) * 1991-04-26 1995-04-10 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН Устройство для определения биологически активных соединений в биологических жидкостях и способ изготовления чувствительного элемента
US5431789A (en) * 1991-07-29 1995-07-11 Board Of Regents Of The University Of Wisconsin System Of Behalf Of The University Of Wisconsin-Milwaukee Determination of organic compounds in water
WO1996002001A1 (en) * 1994-07-07 1996-01-25 Leaver, Jonathan Electrochemical immunoassay
US7390667B2 (en) * 1997-12-22 2008-06-24 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for analyte measurement using AC phase angle measurements
WO2000011920A1 (de) * 1998-08-18 2000-03-02 Infineon Technologies Ag Leiterplatte zur verwendung bei der prüfung von elektrischen bauteilen
US6251260B1 (en) * 1998-08-24 2001-06-26 Therasense, Inc. Potentiometric sensors for analytic determination
RU2161653C2 (ru) * 1998-08-24 2001-01-10 ФАРМАКОВСКИЙ Дмитрий Александрович Способ количественного электрохимического анализа биомолекул
AU784254B2 (en) * 2001-05-21 2006-03-02 Bayer Corporation Improved electrochemical sensor
US8404096B2 (en) * 2001-08-24 2013-03-26 Sensortec Limited Methods for producing highly sensitive potentiometric sensors

Also Published As

Publication number Publication date
JP4714745B2 (ja) 2011-06-29
EP1820021A1 (en) 2007-08-22
RU2410674C2 (ru) 2011-01-27
US8163163B2 (en) 2012-04-24
WO2006051310A1 (en) 2006-05-18
CN101057143B (zh) 2012-03-21
EP1820021B1 (en) 2015-03-04
GB2420180A (en) 2006-05-17
GB0424960D0 (en) 2004-12-15
CN101057143A (zh) 2007-10-17
EP1820021B8 (en) 2015-04-08
AU2005303606A1 (en) 2006-05-18
CA2585183A1 (en) 2006-05-18
US20080164154A1 (en) 2008-07-10
JP2008519973A (ja) 2008-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2007119431A (ru) Улучшенный способ электрохимического анализа исследуемого вещества
Beitollahi et al. Application of antibody–nanogold–ionic liquid–carbon paste electrode for sensitive electrochemical immunoassay of thyroid-stimulating hormone
Tang et al. A label-free electrochemical immunoassay for carcinoembryonic antigen (CEA) based on gold nanoparticles (AuNPs) and nonconductive polymer film
Zhuo et al. A reagentless amperometric immunosensor based on gold nanoparticles/thionine/Nafion-membrane-modified gold electrode for determination of α-1-fetoprotein
Liu et al. Square wave voltammetry versus electrochemical impedance spectroscopy as a rapid detection technique at electrochemical immunosensors
Shi et al. High-performance and versatile electrochemical aptasensor based on self-supported nanoporous gold microelectrode and enzyme-induced signal amplification
KR101532064B1 (ko) 전기화학적 분석물 검출 장치 및 방법
US6482639B2 (en) Microelectronic device and method for label-free detection and quantification of biological and chemical molecules
JP5416692B2 (ja) 電気的分析方法
Hayat et al. An electrochemical immunosensor based on covalent immobilization of okadaic acid onto screen printed carbon electrode via diazotization-coupling reaction
US8404096B2 (en) Methods for producing highly sensitive potentiometric sensors
Vermeeren et al. Impedimetric, diamond-based immmunosensor for the detection of C-reactive protein
Xu et al. Ultrasensitive electrochemical sensing of Hg2+ based on thymine-Hg2+-thymine interaction and signal amplification of alkaline phosphatase catalyzed silver deposition
Li et al. A selective novel non-enzyme glucose amperometric biosensor based on lectin–sugar binding on thionine modified electrode
AU2002321531A1 (en) Methods for producing highly sensitive potentiometric sensors
Wang et al. Electrochemical biosensor based on interdigitated electrodes for determination of thyroid stimulating hormone
Smaniotto et al. Electrochemical immunosensor based on an azo compound for thyroid-stimulating hormone detection
Huang et al. A novel electrochemical immunosensor based on hydrogen evolution inhibition by enzymatic copper deposition on platinum nanoparticle-modified electrode
CN110312936A (zh) 用于传感器装置的电极的聚合物覆层
US20070072286A1 (en) Label-free detection of biomolecules
Zhu et al. A novel amperometric immunosensor constructed with gold–platinum nanoparticles and horseradish peroxidase nanoparticles as well as nickel hexacyanoferrates nanoparticles
Fu et al. Sensitive electrochemical immunoassay of a biomarker based on biotin-avidin conjugated DNAzyme concatamer with signal tagging
Chen et al. Label free impedance based acetylcholinesterase enzymatic biosensors for the detection of acetylcholine
Haque et al. Diaphorase-catalyzed formation of a formazan precipitate and its electrodissolution for sensitive affinity biosensors
Park et al. (R)-lipo-diaza-18-crown-6 self-assembled monolayer as a selective serotonin receptor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181111