Сенсорное покрытие на основе липидного ленгмюровского монослоя с молекулами фермента глюкозооксидазы

Abstract

Создано сенсорное покрытие на основе ленгмюровского монослоя фосфолипидных молекул 1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DPPE) с иммобилизованными молекулами фермента глюкозооксидазы и исследованы его сенсорные свойства. Методом изотерм сжатия исследован процесс встраивания молекул фермента глюкозооксидазы в ленгмюровский монослой фосфолипидных молекул DPPE. Показано, что адсорбция молекул глюкозооксидазы оказывает расширяющее действие на ленгмюровский монослой DPPE и приводит к увеличению площади на одну молекулу с 32.5 Å2 до 49 Å2 и уменьшению модуля сжатия монослоя с 133 мН/м до 83 мН/м. Также адсорбция глюкозооксидазы приводит к увеличению коэффициента десорбции монослоя в субфазу kd с 0.5·10-3 до 1.2·10-3. Методом атомно-силовой микроскопии охарактеризована морфология пленок с иммобилизованными молекулами фермента при различном времени его адсорбции. Увеличение времени адсорбции фермента приводит к уменьшению шероховатости поверхности формируемой пленки с 3.6 нм при 5 минутах до 2.4 нм при 60 минутах. Сформированные монослои DPPE с иммобилизованными молекулами фермента были перенесены на графитовые электроды. Методами циклической вольтамперометрии и импедансометрии изучены их сенсорные свойства. Полученные покрытия обладали чувствительностью к глюкозе в растворах с концентрацией от 0 до 1 мг/мл. Наличие линейной зависимости тока через измерительную ячейку в указанном диапазоне концентраций глюкозы делает созданные пленки перспективными для использования в качестве сенсорных покрытий.