Průtočný enzymový biosensor

Bc. Marek Skalka

Bachelor's thesis

Flow-through enzyme biosensor

Abstract:

V teoretické části bakalářské práce jsou popsány základní informace o biosenzorech a způsobu imobilizace enzymu. Dále je krátce pojednáno o jednotlivých enzymech a analytech, se kterými se pracuje v experimentální části. Součástí teoretické části je také přehled nových trendů v oblasti biosenzorů za posledních pět let. Experimentální část se zabývá vývojem čtyřkanálového biosenzoru s imobilizovanými enzymy glutamátdehydrogenasa, glukosaoxidasa a laktátoxidasa. Tomu předcházela práce s jednokanálovými biosenzory. V obou případech bylo pro testování senzorů použito průtočné uspořádání. Pro měření obsahu kyseliny glutamové byla použita varianta, ve které se přidává enzym do roztoku vzorku, neboť se glutamátdehydrogenasu nepodařilo imobilizovat na elektrodu. Takto sestrojený biosenzor byl následně použit pro měření vzorků získaných kultivací kardiomyocytů. Měření ukázalo, že během kultivace obsah kyseliny glutamové a laktátu mírně narůstal. Malý nárůst byl zaznamenán i v případě glukózy.

Abstract:

The theoretical part of the thesis provides general information on biosensors and various means of enzyme immobilization. Particular enzymes and analytes, which are utilized in the experimental part, are briefly introduced. Additionally, an overview of new trends in the field of biosensors for the last five years is provided. The experimental part focuses on deployment of a four-channel biosensor with immobilized enzymes, namely glutamate dehydrogenase, glucose oxidase and lactate oxidase. The deployment is preceded by a work with one-channel biosensors. In both cases, the biosensors were tested with a flow-through arrangement. To measure glutamic acid content, the glutamate dehydrogenase was inserted directly to the solution since immobilization of this enzyme was not achieved. The designed biosensor was subsequently utilized to measure samples originating from cardiomyocytes cultivation. The measurement indicated that the content of glutamic acid and lactate slightly increased during the cultivation. Slight increase was also recorded in the case of glucose.

Keywords

čtyřkanálový biosenzor, průtočné uspořádání, glukosaoxidasa, laktátoxidasa, glutamátdehydrogenasa, four-channel biosensor, flow-througharrangement, glucose oxidase, lactate oxidase, glutamate dehydrogenase

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2016
• Supervisor: doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry