Biosenzory založené na acetylcholinesterase pro stanovení pesticidů

Křenková, Zuzana

Publikace:
Biosenzory založené na acetylcholinesterase pro stanovení pesticidů

Diplomová práceOmezený přístup

dc.contributor.advisor	Korecká, Lucie	cze
dc.contributor.author	Křenková, Zuzana
dc.date.accepted	2010	cze
dc.date.accessioned	2010-07-03T14:03:00Z
dc.date.available	2010-07-03T14:03:00Z
dc.date.issued	2010
dc.description.abstract	Diplomová práce byla zaměřena na přípravu funkčního elektrochemického biosenzoru na bázi acetylcholinesterasy (AChE), pomocí kterého by bylo možné stanovit organofosforové (OP), popřípadě karbamátové (CB), pesticidy. Navržený biosenzor reaguje na přítomnost organofosforofých nebo karbamátových pesticidů ve vzorku úbytkem aktivity biorekogničního elementu: acetylcholinesterasy. To se projeví nepřímoúměrně na množství přeměněného acetylthiocholinu na thiocholin, který se následně stanoví elektrochemicky. Pro konstrukci tohoto biosenzoru jsme použili standardní tříelektrodové amperometrické senzory vyrobené metodou sítotisku. Zvolili jsme vhodný elektrodový systém, způsob imobilizace AChE a optimální metodu detekce. Podařilo se nám optimalizovat některé z reakčních podmínek a vyhodnotit kinetické parametry enzymové reakce. Následně jsme zjistili i vhodné analytické parametry pro kalibrační roztoky modelových vzorků diisopropylfluorofosfátu (DFP) a paraoxon-ethylu. Jako vhodnou inkubační dobu pro tyto dva modelové vzorky jsme zvolili 30 minut. Mez detekce se pro oba řádově pohyboval v hodnotě 10-5 mol/l, pro paraoxon-ethyl byl však zhruba 5x vyšší. V rámci stanovení pesticidů v modelových vzorcích jsme zvážili i ovlivnění měření interferujícími látkami, které se běžně vyskytují v přírodních vzorcích. Jako kontrolní metodu výsledků jsme zvolili spektrofotometrické stanovení Ellmanovou metodou. Z acetylthiocholinchloridu (ATChCl) vzniká během enzymové reakce thiocholin, který dále reaguje s 5,5´-dithiobis-(2-nitrobenzoovou) kyselinou (DTNB) za vzniku žlutě zbarveného thionitrobenzoátu. Spektrofotometricky měříme minutovou změnu absorbance tohoto roztoku při 412 nm ihned po přidání DTNB. V přítomnosti inhibitorů AChE je tato reakce blokována.	cze
dc.description.abstract-translated	Master's thesis was focused on the preparation of functional electrochemical biosensor based on enzyme acetylcholinesterase. The biosensor is suitable for assay of organophosphorus or carbamate pesticides. The advantage of this biosensor is sensitivity, rapid measurement, easy utilization and the portability. The proposed biosensor responds to the presence organophosphorus or carbamate pesticides in the sample by loss of acetylcholinesterase activity. The amount of thiocholine converted from acetylthiocholine chloride during the enzymatic reaction is characterized by indirect proportion. Thiocholine is further proved electrochemically. I used three-electrode standard sensors produced by screen printing for the construction of biosensor. We chose a suitable electrode system, method of immobilization of acetylcholinesterase and the optimal method of detection. After that, we managed to optimize some of the reaction conditions and to evaluate the kinetic parameters of the enzyme reaction. Subsequently, we found the appropriate analytical parameters for model calibration solutions of organophosphate pesticides diisopropylfluorophosphate and paraoxon-ethyl. As a suitable incubation period for these two model samples, we chose 30 minutes. We evaluated the limit of detection for the both organophosphorous pesticides in the order 10-5 mol/l, however, it was 5 times higher for paraoxon-ethyl than for diisopropylfluorophosphate We considered the influence of interferential elements commonly found in the natural samples performed in order to assay pesticides. We chose spectrophotometric determination by Ellman´s method as a control method of achieved results. Acetylcholinesterase forms thiocholine from acetylthiocholine chloride during the enzymatic reaction. That further reacts with 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) - further abbreviated as DTNB to produce a yellow color. I measured the change of the absorbance in one minute spectrophotometrically at 412 nm immediately after adding DTNB. In the presence of acetylcholinesterase inhibitors, this reaction is blocked.	eng
dc.description.defence	1) Prezentace výsledků DP 2) Diskuze k posudkům vedoucího a oponenta DP 3) Diplomantka zodpověděla všechny dotazy a připomínky k DP	cze
dc.description.department	Katedra biologických a biochemických věd	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	74 s.	cze
dc.format.extent	856750 bytes	cze
dc.format.mimetype	application/pdf	cze
dc.identifier	Univerzitní knihovna (sklad)	cze
dc.identifier.signature	D21792	cze
dc.identifier.signature	D21792
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/36616
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Práce není přístupná	cze
dc.subject	acetylcholinesterasa	cze
dc.subject	biosenzor	cze
dc.subject	organofosforové pesticidy	cze
dc.subject	sítotisk	cze
dc.subject	acetylcholinesterase	eng
dc.subject	biosensor	eng
dc.subject	organophosphorus pesticides	eng
dc.subject	screen printing	eng
dc.thesis.degree-discipline	Analýza biologických materiálů	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Mgr.	cze
dc.thesis.degree-program	Speciální chemicko-biologické obory	cze
dc.title	Biosenzory založené na acetylcholinesterase pro stanovení pesticidů	cze
dc.title.alternative	Acetylcholinesterase based biosensors for pesticides detection	eng
dc.type	diplomová práce	cze
dspace.entity.type	Publication