Published April 25, 2016
| Version v1
Publication
Open
A novel amperometric inhibition biosensor based on HRP and gold sononanoparticles immobilised onto Sonogel-Carbon electrode for the determination of sulphides
Creators
- 1. University of Béjaïa
- 2. Universidad de Cádiz
- 3. Institut des Sciences Analytiques
- 4. Université Claude Bernard Lyon 1
Description
A novel inhibition biosensor used for the detection of sulphides (Na2S) has been developed. The biosensor is based on the immobilisation of horseradish peroxidase (HRP) on the Sonogel-Carbon (SNGC) electrode using glutaraldehyde, Poly(4-vinylpyridine) and gold sononanoparticles (AuSNPs). The Poly(4-vinylpyridine) was used due to its high affinity for sulphide anions, while the presence of gold sononanoparticles enhances the electron transfer reaction and improves the analytical performance of the biosensor. The amperometric measurements were performed at an applied potential of −0.15 V vs. Ag/AgCl in 50 mM sodium acetate buffer solution pH = 6.0. The apparent kinetic parameters (Kmapp, Vmax) of immobilised HRP were calculated in the absence of inhibitor (sulphide) using caffeic acid as substrate. Under the optimal experimental conditions, the determination of sulphide can be achieved in a dynamic range of 0.4–2.8 µM with a low limit of detection of 0.15 µM. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was also used to characterise the interactions of substrate and inhibitor with the enzyme-modified electrode. The developed biosensor exhibited high sensitivity, selectivity and stability, and can be successfully applied to the detection of sulphide in water.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تطوير مستشعر حيوي تثبيطي جديد يستخدم للكشف عن الكبريتيدات (Na2S). يعتمد المستشعر الحيوي على تثبيت بيروكسيديز الفجل (HRP) على قطب Sonogel - Carbon (SNGC) الكهربائي باستخدام الجلوتارالدهيد والبولي(4 - vinylpyridine) وجسيمات سونونان الذهب (AuSNPs). تم استخدام Poly(4 - vinylpyridine) بسبب تقاربها العالي لأنيونات الكبريتيد، في حين أن وجود جسيمات سونونان الذهبية يعزز تفاعل نقل الإلكترون ويحسن الأداء التحليلي للمستشعر الحيوي. تم إجراء القياسات الأمبيرومترية عند جهد تطبيقي -0.15 فولت مقابل Ag/AgCl في محلول عازل أسيتات الصوديوم 50 ملليمتر pH = 6.0. تم حساب المعلمات الحركية الظاهرة (Kmapp، Vmax) لـ HRP المثبت في غياب المثبط (الكبريتيد) باستخدام حمض الكافيين كركيزة. في ظل الظروف التجريبية المثلى، يمكن تحديد الكبريتيد في نطاق ديناميكي يتراوح بين 0.4–2.8 ميكرومتر مع حد منخفض للكشف يبلغ 0.15 ميكرومتر. كما تم استخدام التحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية (EIS) لتوصيف تفاعلات الركيزة والمثبط مع الإلكترود المعدل بالإنزيم. أظهر المستشعر الحيوي المطور حساسية عالية وانتقائية واستقرارًا، ويمكن تطبيقه بنجاح للكشف عن الكبريتيد في الماء.Translated Description (French)
Un nouveau biocapteur d'inhibition utilisé pour la détection des sulfures (Na2S) a été développé. Le biocapteur est basé sur l'immobilisation de la peroxydase de raifort (HRP) sur l'électrode Sonogel-Carbone (SNGC) à l'aide de glutaraldéhyde, de poly(4-vinylpyridine) et de sononanoparticules d'or (AuSNP). La poly(4-vinylpyridine) a été utilisée en raison de sa forte affinité pour les anions sulfures, tandis que la présence de sononanoparticules d'or améliore la réaction de transfert d'électrons et améliore les performances analytiques du biocapteur. Les mesures ampérométriques ont été effectuées à un potentiel appliqué de −0,15 V vs. Ag/AgCl dans une solution tampon d'acétate de sodium 50 mM pH = 6,0. Les paramètres cinétiques apparents (Kmapp, Vmax) de la HRP immobilisée ont été calculés en l'absence d'inhibiteur (sulfure) en utilisant l'acide caféique comme substrat. Dans les conditions expérimentales optimales, la détermination du sulfure peut être réalisée dans une plage dynamique de 0,4-2,8 µM avec une limite basse de détection de 0,15 µM. La spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) a également été utilisée pour caractériser les interactions du substrat et de l'inhibiteur avec l'électrode modifiée par une enzyme. Le biocapteur développé présentait une sensibilité, une sélectivité et une stabilité élevées, et peut être appliqué avec succès à la détection de sulfure dans l'eau.Translated Description (Spanish)
Se ha desarrollado un novedoso biosensor de inhibición utilizado para la detección de sulfuros (Na2S). El biosensor se basa en la inmovilización de peroxidasa de rábano picante (HRP) en el electrodo Sonogel-Carbono (SNGC) utilizando glutaraldehído, poli(4-vinilpiridina) y sononanopartículas de oro (AuSNP). Se utilizó la Poli(4-vinilpiridina) debido a su alta afinidad por los aniones sulfuro, mientras que la presencia de sononanopartículas de oro potencia la reacción de transferencia de electrones y mejora el rendimiento analítico del biosensor. Las mediciones amperométricas se realizaron a un potencial aplicado de -0,15 V frente a Ag/AgCl en solución amortiguadora de acetato de sodio 50 mM pH = 6,0. Los parámetros cinéticos aparentes (Kmapp, Vmax) de la HRP inmovilizada se calcularon en ausencia de inhibidor (sulfuro) utilizando ácido cafeico como sustrato. En las condiciones experimentales óptimas, la determinación de sulfuro se puede lograr en un rango dinámico de 0.4–2.8 µM con un límite bajo de detección de 0.15 µM. La espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) también se utilizó para caracterizar las interacciones del sustrato y el inhibidor con el electrodo modificado enzimáticamente. El biosensor desarrollado mostró una alta sensibilidad, selectividad y estabilidad, y se puede aplicar con éxito a la detección de sulfuro en agua.Files
5004913.pdf.pdf
Files
(705.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:96a9e71bffd0f54ad9bfd7c5d7ad049f
|
705.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مستشعر حيوي لتثبيط أمبيرومتري جديد يعتمد على HRP وجسيمات سونونان ذهبية مثبتة على إلكترود Sonogel - Carbon لتحديد الكبريتيدات
- Translated title (French)
- Un nouveau biocapteur d'inhibition ampérométrique à base de HRP et de sononanoparticules d'or immobilisées sur électrode Sonogel-Carbone pour la détermination des sulfures
- Translated title (Spanish)
- Un nuevo biosensor de inhibición amperométrica basado en HRP y sononanopartículas de oro inmovilizadas en el electrodo Sonogel-Carbono para la determinación de sulfuros
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2342854856
- DOI
- 10.1080/03067319.2016.1172216
References
- https://openalex.org/W1966724807
- https://openalex.org/W1973174794
- https://openalex.org/W1980376668
- https://openalex.org/W1982158021
- https://openalex.org/W1984564267
- https://openalex.org/W1990242380
- https://openalex.org/W1990435192
- https://openalex.org/W1991978965
- https://openalex.org/W1992234825
- https://openalex.org/W1992569509
- https://openalex.org/W1998707134
- https://openalex.org/W2000495758
- https://openalex.org/W2004041620
- https://openalex.org/W2012804585
- https://openalex.org/W2013814498
- https://openalex.org/W2034381305
- https://openalex.org/W2040205240
- https://openalex.org/W2042042850
- https://openalex.org/W2047770014
- https://openalex.org/W2055449479
- https://openalex.org/W2065172265
- https://openalex.org/W2070487251
- https://openalex.org/W2072099248
- https://openalex.org/W2072162606
- https://openalex.org/W2074172430
- https://openalex.org/W2074423901
- https://openalex.org/W2076966597
- https://openalex.org/W2077078132
- https://openalex.org/W2083632132
- https://openalex.org/W2085248694
- https://openalex.org/W2085432888
- https://openalex.org/W2091149292
- https://openalex.org/W2091427896
- https://openalex.org/W2092828980
- https://openalex.org/W2093470250
- https://openalex.org/W2099279361
- https://openalex.org/W2119791120
- https://openalex.org/W2146975532
- https://openalex.org/W2486195635
- https://openalex.org/W2764818464