Fermentų sistemų, imobilizuotų ant nanostruktūrizuotų paviršių, elektrocheminio aktyvumo pH profilių tyrimas
Baigiamajame magistro darbe buvo susintetintos trys tiesioginės elektronų pernašos principu veikiančios Ewingella americana gliukozės dehidrogenazės bioelektrokatalitinės sistemos, sudarytos iš aukso nanodalelių, dengtų 4-aminotiofenoliu (4-ATF), 4-merkaptobenzoine rūgštimi (4-MBR) ir šių tiolinių junginių mišiniu, ir ištirta fermentų elektrocheminio aktyvumo priklausomybė nuo buferinio tirpalo joninės jėgos ir pH. Sistemų elektrocheminis aktyvumas buvo tiriamas 10 mM ir 50 mM joninės jėgos buferiniuose tirpaluose,o pasirinktas buferinių tirpalų pH 3-8 . Atlikus tyrimą nustatyta, kad elektrodo paviršiaus modifikavimas 4-ATF ir 4-MBR bei šių medžiagų mišiniu ir darbinio tirpalo joninė jėga daro įtaką biokatalitinės srovės stiprio priklausomybei nuo buferinio tirpalo pH. Pastebėta, kad sistemos, kuriose aukso nanodalelės buvo modifikuotos 4-ATF, generavo didesnes biokatalitis sroves, nei sistemos, kurių modifikavimui buvo naudota 4-MBR ir tiolinių junginių mišinys. Iš analizavus gautas srovės stiprio priklausomybes nuo buferinio tirpalo pH buvo pastebėta, kad šios priklausomybės buvo labiau išreikštos matavimus atliekant 50 mM joninės jėgos buferiniuose tirpaluose, tačiau sistemos, kuriose aukso nanodalelės modifikuotos 4-ATF ar 4-MBR didesnę biokatalitinę srovę generuoja 10 mM joninės jėgos buferiniuose tirpaluose. Be to, mažesnės joninės jėgos buferiniuose tirpaluose visos trys sistemos efektyviai veikė pH 3-5 aplinkoje.
In master thesis three direct electron transfer based Ewingiella americana glucose dehydragenase bioelectrocatalitic systems consisting of gold nanoparticles, coated with 4-aminothiophenol (4-ATP), 4-mercaptobenzoic acid (4-MBA), and mixture of these thiol compounds, were synthesized and enzyme electrochemical activity dependence on the buffer solution pH and ionic strength were investigated. Electrochemical activity of the systems was determined using 10 mM and 50 mM ionic strength buffer solutions pH 3-8. The results showed, that electrochemical activity dependence on the buffer solution pH has been influenced by surface modification using 4-ATF and 4-MBA, and ionic strength of buffer solution. It was observed, that systems generated higher biocatalytic currents, when gold nanoparticles was modified with 4-ATP. Analysis of electrochemical activity dependence of buffer solution pH showed that this dependence was more pronounced when measurments were perforemed in 50 mM ionic strength buffer solutions. However, systems where gold nanoparticles was modified only with 4-ATP or 4-MBA generated higher biocatalytic currents in 10 mM ionic strength working solutions. Also all three systems effeciently operated in an acidic pH range, when buffer solution ionic strength was 10 mM.