biosenzori larisa tradus

7/23/2019 Biosenzori Larisa Tradus

http://slidepdf.com/reader/full/biosenzori-larisa-tradus 1/29

gama liniară a electrodului până la 600 mmol glucoza. Desigur, o astfel de opera ieț

limitează rata de transfer de masă, iar timpul de reac ie cre te până la 120 deț ș

secunde. Controversată, domeniul liniar al electrodului glucoză, un singur strat se

extinde la 1000 concentra ie de glucoză mmol. Mai mult decât atât, un singur stratț

electrod enzimă facilitează de asemenea transportul compusului electroactiv prin

stratul memrană 10 ori mai rapidă decât stratul de recunoa tere de tip sandvi . !nș ș

acest caz, nu există decât o singura arieră de transfer de masă pentru peroxidul de

"idrogen pentru a a#unge suprafa a electrodului.ț

!n literatura de specialitate, un grup de cercetatori exploatează memranelesemipermeaile, care permit doar produsul reac iei enzimatice electroactive dar ț

fără alte sustan e electroactive $n scopul de a $munătă i electrozi sensiile rapideț ț

%&lp et al 2000'. Muguruma et al 200('. &"u#a . et al 200)' *una+din et al 2010

-umeroase te"nici iosenzor au fost raportate că permite cercetatorilor sa

studieze mai ine cinetica, structura, i %solid lic"id fenomenelor de interfa ăș ț

asociate cu interactiuni de legare de proteine ligand. De proiectare i structuraleș

caracteristici ale acestor dispozitive compuse dintr/un element de afinitate

iologică interfa ă cu un semnal traductor/$n primul rând determina caracteristicileț

lor opera ionale %ogers 2000' Cosnier 200ț

ecent, polimerii conductori au atras mult interes $n dezvoltarea de

iosenzori. olimerii conductori electric sunt cunoscuti de a poseda numeroase

caracteristici, care le permit să ac ioneze $n calitate de materiale excelente pentruț

imoilizarea iomoleculelor i transferul de electroni rapid pentru faricareaș

iosenzorilor eficiente %*erard et al 2002'. Cosnier 2003' 4idal et al 2003'. &"u#a

et al 200('. Cosnier 200(' 5ing" 200.



7iosenzori pe ază de electrozi serigrafiate sunt sisteme miniaturale permit

in vivo i in vitro a analiza proe reale prin utilizarea iodevices. &stfel, serigrafieș

%peliculă groasă te"nica este utilizata pe scară largă la faricarea iosenzorilor de

unică folosin ă cu mai multe avanta#e, inclusiv lo8/cost, versatilitate, iț ș

miniaturizare. 9lectrozii imprimat/screen au permis producerea de senzori

moderne, care pot fi $ncorporate $n sisteme portaile, o cerin ă importantă aț

metodelor analitice pentru analiza directă a unei proe din mediul său fără

modificare a condi iilor :naturale: de mediu. ecenta posiilitate de proiectare iț ș

faricare a electrozilor cu ecran imprimate, inclusiv microelectrozi, electrozi

modifica i c"imic, i a a mai departe, i care $ncorporează aceste $ntr/o varietate deț ș ș ș

iosenzori extrem de sensiile a crescut interesul industriale, clinice i de mediu $nș

acest domeniu %4idal et al . 2003' ;udorac"e i 7ala 200(ș

&ptamers sunt &D- sau &- liganzi monocatenari care pot fi selectate din

ilioteci mari care con in acizi nucleici create aleator i folosite pentru a vizaț ș

molecule diferite, variind de la proteinr la vopsele organice mici. Datorita

caracteristicilor unice %de exemplu versatilitate, specificitatea, i natura sinteticeș

de aptamers, care sunt derivate $n principal din compozi ia lor de acid nucleic,ț

aceste molecule reprezintă liganzi ideale pentru aplica ii ioanalitice %M&<&= etț

al 200)'. ;omelli i Mascini 200.ș

-anote"nologia #oacă, de asemenea, un rol tot mai important $n dezvoltarea

iosenzorilor. Diferite aordări pentru a exploata progresele din nanostiinta si

nanote"nologie pentru ioanalize recent au fost raportate %>aru+ama 2003' ?ain

2003' @ang 200' C"en et al 200A'. B"ang 200. &stfel nanosenzorii ioanalitici

poate fi folosit pentru detectarea agen ilor patogeni, toxine, sustan e nutritive,ț ț

caracteristicile de mediu, metale grele, particule, alergeni, i a a mai departe.ș ș

5ensiilitatea, specificitatea, rapiditatea de testare, precum i alte atriute necesareș



ale iosenzorilor poate fi $munătă ită prin utilizarea nanomaterialelor $nț

construc ia lor.ț

*una i colaoratorii au dezvoltat o nanoiosensor colorimetrică azată pe efectulș

cromogenică "iridizării latex microsfere cu nanoparticule de aur %o et al. 2010.

n grup de studii care a pregătit iosenzori cu nanoparticule a fost raportat, dar

nici unul dintre ei au folosit $ncă traductoare amperometrici %7aeumner 200A'

7"attac"ar+a 200(' &drian 200.

1.4 Interferenta libera a biosenzorilor

5pecificitatea iocomponentelor utilizate $n iosenzori, aceste dispozitive

adesea sufera de anumite limitari, cum ar fi de mult timp de răspuns, stailitate pe

termen scurt, reproductiilitate slaă, i eliminarea ineficientă a interferen elor.ș ț

Ca un fapt ine cunoscut, una dintre principalele proleme care treuie

aordate $n dezvoltarea de iosenzori amperometrici pentru analiza produselor

alimentare este interferenta electroactiva care sunt de oicei prezente $n aceste

matrici. E listă de sustan e c"imice prezente electroactiv natural $n produseleț

alimentare sau produse $n timpul prelucrării, fermenta ia, maturarea, controlate sauț

necontrolate de oxidare, i a a mai departe este rezumată $n taelul 1.A.ș ș

<n contextul general al amperometricelor, studiilor electrozi enzimă, pentru a

elimina această prolemă, multe incercari sunt realizate prin utilizarea ariere

naturale, cum ar fi mucusul gastric sau mucus porcin native %4adgama i &lertiș

1)3' Desai .a. 11, 12'. &"med et al. 200ș



<n plus, studii intensive au fost efectuate pentru a opri transferul de

interferen ă componente către suprafa a electrodului prin intermediul unor structuriț ț

polimerice nou dezvoltate, cum ar fi polietersulfonă %95, pol+et"+let"ersulp"one

%995, si 4C, care sunt utilizate ca memrană interioară $n sandvi electrozi aiș

enzimei de tip %Mutlu cola. 11, C"ristie cola. 12, >igson cola. 13

<n electrozi enzimele conven ionale, cel pu in două memrane sunt plasateț ț

pe suprafa a electroduluiF una este o memrană enzimă i celălalt este o memranăț ș

semipermeailă care elimină interferen ele electroc"imice. Cu toate acestea,ț

memrana semipermeailă necesară complică structura electrodului enzimă i deș

asemenea, cre te costul său. De aceea, imoilizarea enzimei $ntr/o memranăș

semipermeailă pare a fi de interes deoseit. Deoarece greută ile moleculare aleț

interferentelor sunt mai mari de 10 g mol, memranele semipermeaile cu prag

de greutate moleculară G10 g mol sunt utile pentru prepararea electrozilor

enzimei la sustraturile cu greută i moleculare relativ scăzute, de exemplu, =/ț

lactate/ i electrozi detec ie etanol/%greută i moleculare ale anali ilor, 0 g mol iș ț ț ț ș

A6 g mole, respectiv. Modificarea plasmatica al suprafe elor de memraneț

selectivi de ioni, cum ar fi memrane pol+et"+let"ersulp"one sau acetat de

celuloză %a imoiliza direct enzima pentru prepararea stratului recunoa tereaș

iosenzor este una dintre metodele utilizate $n mod oi nuit $n literatură %Mizutaniș

i cola 1)'. 7iederman et al 2001'. 7o+aci et al 2002'.. *una+din et al 2010.ș

&ceastă aordare rezolvă nu doar prolema de interferen ă, dar, de asemenea, a#utăț

la depă irea timp de răspuns, sensiilitate scăzută, i proleme de linearitateș ș

limitate. E corela ie de succes este o inut $ntre concentra ie i răspuns de glucozăț ț ț ș

timp de controlul proprietă ilor de transfer de masa de glucoză iț ș



;aelul pag 1AH1..16..1(,,1)

oxigen %ooc"aIi et al 13'. Mutlu et al 1. sau liniaritate extins i timp deș

răspuns redus %Mutlu et al 1(, 1)'. &lp et al 2000

E aordare validă a depă i prolema de interferen ă este prezentat deș ț

dezvoltarea neconductiva de filme polimerice cu uilt/in permselectivit+

%Malitesta et al 10,.. Centonze et al 12'. almisano et al 1a, , 2000'*uerrieri et al 1). ' Ciriello .a. 2000, care au fost folosite cu succes pentru oș

eliminare eficientă a speciilor de interferen ă comune %de exemplu, ascorat,ț

paracetamol, i cisteină timpul, glucoza si determinare lactat $n matriceleș

alimentare sau iologice %almisano .a. 16..' Centonze cola. 1(. E aordareș

validă a depă i prolema interferen ă este prezentat de dezvoltarea neconductiva deș ț

filme polimerice cu uilt/in permselectivit+ %Malitesta et al 10,.. Centonze et al

12'. almisano et al 1a, , 2000' *uerrieri et al 1). ' Ciriello .a. 2000,ș

care au fost folosite cu succes pentru o eliminare eficientă a speciilor de

interferen ă comune %de exemplu, ascorat, paracetamol, i cisteină timpulț ș

glucoza si determinare lactat $n matricele alimentare sau iologice %almisano .a.ș

16..' Centonze cola. 1(. De exemplu, a a cum este evident $ntr/un documentș

pulicat recent %7adea et al 2003., proprietă ile anti/interferente spre acidulț

ascoric i acetaminofen a doi monomeri noi %2/ %A/aminofenil / etilamină i 2,6/ș ș

di"+drox+nap"talene copolimerizat pe suprafa a , sunt săraci fa ă de alte filme cuț ț

două straturi %almisano et al. 2000.



E altă sursă de interferen ă este reprezentat de analiza $nsu i %2006 Carelliț ș

cola., care poate fi oxidat direct la traductorul $nainte de a fi transformat cu

enzima. &cest fenomen, care oferă curen i interferen ă i o deteriorare timpț ț ș

dependen ă răspunsului iosenzor datorită adsor iei oxidare electrod relevantăț ț

suproduse, depinde i de materialul folosit ca electrod traductorul. n studiu aș

fost efectuat cu succes pentru a minimiza contaminarea i interferen ele cauzateș ț

atat oxidarea electroc"imică directă a aminelor iogene i interferente comuneș

oicei prezente $n produsele alimentare %Carelli cola. 200(.

1.5 APLICATII de control al calită ii biosenzorilor amperometriciț

Controlul calitatii alimentelor este o etapă importantă $n prelucrarea

produselor alimentare. Calitatea materiei prime, contaminarea alimentelor $n

timpul prelucrării, calitatea produsului final, precum i modificările $n produseleș

alimentare pe parcursul de valailitate sunt factori importan i pentru producător deț

alimente i consummator. Din acest motiv, este necesar să se stailească nivelurileș

unor marIeri legate de proprietă i ale produselor alimentare. 7iosenzoriiț

amperometrici pe ază de enzime sunt una dintre alegerile une pentru

monitorizarea acestor marIeri. Cerin ele de monitorizare clinică sunt for eleț ț

motrice importante ale electrodul enz+matic. e de altă parte, poten ialul deț

aplicare al electrozilor de enzime $n prelucrarea produselor alimentare cre te rapid.ș

nele dintre moleculele intă, măsurate prin electrozi enzimă, sunt glucoză,ț

dextroză, za"aroză, lactoză, alcool, unele acizi organici, i altele. De asemenea,ș

este posiil să se determine unele dintre sustan e poluante, cum ar fiț

microorganismele, pesticide, i toxine cu a#utorul un electrod enzimăș

amperometric. e lângă determinarea componentelor alimentare i contaminarea,ș



electrozii enzimatici sunt utilizati pentru măsurarea aditivilor alimentari. !nainte de

a $ncepe aplicarea unui electrod enzimatic, cerin ele pentru senzorul folosit $nț

prelucrarea produselor alimentare ar treui să fie cunoscut.

9ste nevoie de o analiză rapidă dispozitiv, selectiv, i extrem de sensiilș

pentru screening/ul de proe de produse alimentare. De fapt, aceste cerin e suntț

comune $n alte domenii de aplicare. Cu toate acestea, molecula intă este $n generalț

căutat $n complexul, $n special $n proele produselor alimentare . 5tructuri Matrix

de proe alimentare variază foarte mult, ceea ce provoacă dificultă i $n dezvoltareaț

electrozilor enzime. entru a depă i această dificultate, mai multe desene sauș

modele au fost dezvoltate pentru a masura molecule intă $n diferite matrici proă.ț

1.5.1 Determinarea componentelor alimentare

rincipalele componente ale alimentelor sunt caro"idrati, proteine, grasimi,

minerale, si vitamine. 5tudiile privind analiza caro"idra ilor sunt proiectate celeț

mai frecvent folosind electrozi enzime amperometrici. 9xistă de asemenea, unele

studii despre detectarea de proteine i grăsimi, dar studii despre determinarea deș

minerale si vitamine sunt rare.

1.5.1.1 Carbohidratii

&naliza caro"idratilor este for a motrice pentru dezvoltarea unui electrodț

enzimă amperometric. Cel mai important dintre ele este glucoza, care este sursa de

energie de cele mai multe organisme vii. *lucoza este o monoza"aridă i selectivș

reactiv cu unele enzime, cum ar fi glucoza oxidaza si glucoza de"idrogenaza.

&cestea enzimele sunt selective doar una dintre izomerii optici de glucoza si nu

reac ionează cu celelalte. &ceastă selectivitate a enzimelor oferă o oportunitate de aț



dezvolta un iosenzor selectiv pentru monitorizarea nivelului de glucoză $n

sănătate i, de asemenea, $n prelucrarea produselor alimentare.ș

De i recunoa terea enzimatică poate fi realizată cu u urin ă, interferen ele,ș ș ș ț ț

cum ar fi acidul ascoric, acidul uric, i altele $n e antion, provoca dificultă i $nș ș ț

construc ia electrodului.. Diferite strategii i modele de electrozi au fost dezvoltateț ș

pentru a minimiza semnalul interferen elor. Câteva exemple ale electrozilor ț

glucoză amperometrice sunt prezentate $n ;aelul 1.

*lucoza este i componenta principală ai celorlalti caro"idra i, cum ar fiș ț

maltoză, lactoză, sucroză i amidon. 9xistă i alte enzime %glucoamilază,ș ș

galactozidaza eta, invertază, iar amilaza, care "idrolizează ace ti caro"idra i $nș ț

monoza"aride, dintre care unul este glucoza. Comina iile enzimelor/glucozăț

selectiv cu aceste enzime "idroliză dau o oportunitate de a dezvolta electrozi

selectivi ai enzimei amperometrice spre maltoza, lactoza, za"aroza, amidonul iș

al ii. <n aceasta sectiune, unele informa ii pe scurt este dat despre senzori deț ț

caro"idrati.

Jructoza, un izomer optic de glucoza, este un alt monoza"arid important se

gaseste in multe alimente. Jructoza este componenta ma#ora de miere, fructe

copac, fructe de padure, pepeni, iar unele legume rădăcinoase. Datorită valorii

sale mari de dulcea ă relativă, fructoza este utilizată $n scop comercial $n industriaț

alimentară i a ăuturilor. <n general, fructoza este găsita cu molecule de glucozaș

din proele de produse alimentare. Din acest motiv, este dificil să se determinemoleculele de fructoză i glucoză $n e antion. articularită ile de enzime fa ăș ș ț ț

sustraturile ofera o oportunitate de a analiza fructoză folosind electrozi enzime

amperometrici. Două proceduri comune au fost urmate pentru dezvoltarea

iosenzorilor fructoză. na dintre ele este folosirea fructozei de"idrogenaza



%JD> pentru a produce un produs electroc"imic. Cealaltă este conversia $n

glucoză i fructoză apoi măsurarea con inutului de glucoză folosind electrodulș ț

glucoză. rima procedură are unele avanta#e, care sunt etapele enzimatice minime

i nici o interferen ă a prezentei glucozei $n fructoză măsurare. e cealaltă mână,ș ț

$n cea de a doua glucoza procedura devine una dintre principalele interferen elor $nț

măsurarea fructozei. De aceea, con inutul de glucoză din proă treuie să fieț

măsurată $n primul rând, iar apoi glucoza produsa prin conversia enzimatică a

fructozei este calculată pentru a determina concentratia de fructoză . 7assi i ai saiș

colegi au dezvoltat un electrod de fructoză amperometrică folosind JD>. 9nzima a

fost imoilizată cu a#utorul filmului electropolimer neconductor de 1,3

diamineresorcinol fenilenă %7assi cola. 1). Două tipuri diferite de mediatori

electroc"imici, "exacianoferat soluilă %<<< %JeC- i insoluil $n apăș

tetrac+anoKunodimet"ane %;C-L au fost utilizate ca mediatori redox pentru

măsurarea amperometrică de fructoză . &cesta a fost raportat că electrod fructoza

are o limită de detec ie de 10 uM i este liniară până la concentra ie fructoză 1 mM.ț ș ț

9lectrodul a fost aplicat cu succes pentru determinarea fructozei $n miere. n

sensor, fructoză unică azată pe enzima JD> a fost dezvoltat de ;rivedi iș

colaoratori %;rivedi et al. 200. JD> enzimă a fost imoilizată $ntr/o matrice

polimerică deHH..

ag 21 tael

pol+et"+lenemine %9< i poli %caramo+lsulp"onate %C5 "idrogel pe o platinăș

%t vârful unui electrod serigrafiat grafit. n mediator fericianură a fost utilizat ca

acceptor de electroni. & fost raportat că sensiilitatea electrodului fructoză a fost

0,62 0,10 n& M si a fost utilizat $n proele reale de suc de fructe, ăuturi

răcoritoare, i miere.ș



n iosenzor pentru fructoză a fost dezvoltat folosind pastă de caron

modificat cu silicagel acoperite cu alastru i fructoză /de"idrogenaza Meldola luiș

%*arcia et al. 16. *ama liniara a senzorului fructoză a fost dat ca 0.1 / 0.) mM.

innear i MonouKuette %1( a dezvoltat un iosenzor prototip fructozăș

amperometric azat pe memrana legata JD> i coenzima uic"inonă/6ș

imoilizat $ntr/un strat de memrană mimetic pe un electrod de aur. =imita de

detec ie a sistemului dezvoltat a fost raportat ca 10 pM. <nterferen a aciduluiț ț

ascoric a fost de asemenea investigat, i ca rezultat de AN eroare pozitivă a fostș

raportată $n prezen a acidului ascoric la N din concentra ia fructoză %2 mM.ț ț

&ceste exemple i al ii au arătat că electrodul fructoza ampermetric pot fi aplicateș ț

cu succes pentru măsurători de fructoză $n proe alimentare $n laoratoare, precum

i $n teren folosind iosenzori portaili.ș

nul dintre cele mai importanti caro"idrati in prelucrarea produselor

alimentare este lactoza. =actoza este caro"idrat caracteristic de lapte i produseș

lactate, precum i determinarea lactozei se efectuează de rutină $n industriaș

produselor lactate pentru a asigura proces eficace i de control al produsului.ș

=actoza, un diza"arid, este "idrolizat prin galactozidaza eta/ $n glucoză iș

galactoză, care sunt metaolizate $n continuare. 5electivitatea eta/galactozidază

spre "idroliza lactoza este frecvent utilizat $n detectarea concentra iei lactoză.ț

-ivelul de lactoză $n produsele alimentare este de asemenea important pentru

pacient care are intoleranta la lactoza congenitala. <ntoleranta la lactoza este

incapacitatea de a digera i asori lactoza, care duce la simptome gastro/ș

intestinale atunci când laptele sau produse care con in lapte sunt consumate. entruț

a minimiza simptomele gastrointestinale, nivelul lactoză treuie să fie reduse sau

complet eliminate din dieta pacientului. <n acest moment, un electrod lactoză



devine un instrument de critică pentru măsurarea nivelului de lactoză $n proele

alimentare

Diferiti electrozi lactoză amperometrici au fost elaorate urmând strategii

diferite i configura ii de enzime. 9ste posiil de a clasifica iosenzor lactoză $nș ț

cinci grupe azate pe enzimele utilizate. &cestea sunt %1 configura ie cu treiț

enzime cu eta/galactozidaza, glucozoxidaza, i peroxidază %9s"Ienazi .a. 2000.'ș ș

%2 configura ie cu două enzime cu eta/galactozidaza, glucoxidaza %7o+acO iț ș

Mutlu 2002' *oItug et al 200'. =ogoglu et al 2006.' %3 galactoză oxidază %;IPQ

.a. 2000.' %A oligoza"arida de"idrogenaza %<Ieda i cola 10.' i %ș ș ș

de"idrogenaza celoioză %5toica et al. 2006. Diferite strategii precum imoilizarea

enzimei pe film gelatină, imoilizarea enzimelor pe un electrod de cărune sticlos

acoperit cu un strat su ire de mercur i al ii au făcut pentru a efectua electroziț ș ț

lactoză, care sunt utilizaile $n proe de produse alimentare %7o+acO i Mutlu 2002'ș

*ulce et al 2002'. a#endran i <ruda+ara# 2002' *oItug et al 200.ș

Ba"aroza este cealalt caro"idrat frecvent utilizat $n industria alimentară ca

$ndulcitor. Ba"aroza este un diza"arid format din glucoză i fructoză. 9nzimaș

invertază "idrolizeaza sucroză $n monoza"aridele sale selectiv' i trei enzime/ș

invertaza, iar glucoxidaza/sunt frecvent utilizate pentru dezvoltarea electrod

za"aroză amperometric %7o+acO i Mutlu 2002. &lte fosforilaza trei enzimeș

configura ii/sucroză, fosfoglucomutază i glucoză 6/fosfat de"idrogenază 1/, deț ș

asemenea, utilizate $n acest scop %Maestre et al. 2001. 5trat de proteine %Ma#er/

7aran+i et al. 200), pasta de grafit %enned+ i cola. 200(, matricea argilăș

%Mo"ammadi i cola. 200, i coloana pacIeded au fost folosite pentru enzimăș ș

imoilizarea i construc ia electrodului za"aroză.ș ț



&midonul, cel mai important caro"idrat $n dieta umană, constă dintr/un

număr mare de unită i de glucoză legate $ntre ele prin legături glicozidice.ț

&midonul i produsele sale de "idroliză sunt utilizate pe scară largă $n industriaș

alimentară. &lfa/amilază i glucoamilază sunt cele două enzime comune utilizateș

pentru "idrolizarea amidonului gelatinizat $n glucoză. *lucoza produsă este

măsurată prin electrod glucoză. Mai multi iosenzori au fost dezvoltati pentru

determinarea amidonului $n proe de produse alimentare prin imoilizarea

enzimelor pe suprafa a senzorului electroc"imic %4rova et al 13'. >u et al 1.ț

Marconi et al 200A.

9lectrodul maltoză cu glucozoxidaza, alfa/glucozidaza, i enzime ' electrodș

inulină cu JD> i inulinază enzime' i tre"aloză cu tre"alozică i oxidaza glucozăș ș ș

enzimele au fost dezvoltate folosind electrozi amperometrici pentru măsurarea

maltozei, inulină i tre"aloza $n proe de produse alimentare %Ba#oncova et alș

200A'. Manso et al 200)'. &ntonelli et al 200.

1.5.1.2 Proteine

roteinele, locul principal de construc ie $n organism, este componentaț

principală a ma#orită ii celulelor i are un rol important practic $n fiecare procesț ș

efectuat $n celulă. e lângă importan a sa $n celulele vii, este de asemenea unț

nutrient esen ial $n dieta omului. roteinele cum ar fi cazeină din lapte, gluten deț

grâu, i alumina din ou sunt componentele principale ale acestor alimente.ș

roteinele sunt macromolecule din aminoacizi aran#ate $ntr/un lan liniar i $ndoiteț ș

$ntr/o formă gloulară. Douăzeci i doi de aminoacizi sunt elementele constitutiveș

ale proteinelor, i opt dintre ele sunt aminoacizi esentiali. &minoacizi esen iali nuș ț

pot fi sintetiza i de al i compu i din corpul uman. Din acest motiv, acesteț ț ș

aminoacizi treuie să fie furnizate de dieta. e langa acestea, unele proteine



alimentare %cazeină, gluten i produsele lor de "idroliză %cum ar fi amine iogeneș

au reac ii alergice, unele fiin e umane. Ca urmare, masuratori de proteineț ț i, deș

asemenea, fragmente sale sunt proleme critice pentru controlul calită ii,ț

verificarea termenului de valailitate, precum i determinarea iodisponiilită ii iș ț ș

a con inutului alergene i toxice de proteine. De i metodele de detectare deț ș ș

proteine i fragmente ale acestora sunt efectuate $n mod oi nuit azate pe reac iileș ș ț

imunologice, doar un număr limitat de detectii au fost făcute folosind interac iunileț

enzimă/sustrat. !n această sec iune, unele dintre exemplele aferente cu electroziț

enzimatice amperometrice pentru detectarea proteinelor si fragmente de proteine

sunt date.

osini i colaoratorii au dezvoltat un electrod enzimă amperometric pentruș

măsurarea concentra iei D/aminoacid $n proele alimentare %osini cola. 200).ț

/D amino acizi oxidază enzimei a fost utilizat ca agent iorecunoastere pentru a

determina concentra ia de D/aminoacizi $n diferite proe iologice. =imita deț

detec ie a electrodul enzima ampermetric dezvoltat a fost raportată ca 0,2 mM.ț

n alt electrod enzimă amperometric a fost dezvoltat pentru determinarea D/aminoacizi $n sucurile de fructe i anumite e antioane de lapte %@siclo 200(. /Dș ș

amino acizi oxidază a enzimei a fost utilizat $n stratul iosensing, i concentra iaș ț

D/analină fost determinată $n intervalul /200 pM. E =/lizină, un aminoacid

esen ial, iosenzor fost dezvoltat pe aza amperometrică electrod enzimă de ell+ț

i colaoratorii %ell+ i cola. 2000. =/lizină alfa/oxidaza enzima este utilizată $nș ș

construc ia electrodului enzimă. n scurt rezumat al detectare de =/lizină a fost datț

in acest studiu, de asemenea.



;&79== 1.6 Detectarea grăsimilor i a uleiurilor $n matricele alimentareș

tilizarea amperometric 9nz+me 9lectroz

TA!"T "#$I%" %A#CA

"

LI#"AI

TAT"

D"T"C

TIA

LI%IT

A

"&"I#T

"

ACI$I

!A'I

"'"#TIAL

I

=<ER<*9-

&B&,

=<&B& 5<

95;9&B&

=9< 5<

M&*&<

-&

0.01/0.2

mM

0.0A

mM

5C>E9M&

9 9;

&=.1(

!LIC"(

L

*=<C9E=

ER<D&B&

M&*&&

C>

<-5;<;;

&=

5;*

<=E 5<

4<-=<

0.0/2.6

mM

0.0mM *E<5>

<-& 9; &=.

2010

!LIC"(

L 'I

TI!LIC"

ID"

*=<C9E=

D9><DE*9

-&B& 5<

=<&B&

/ / / =&<-&4

<C<5 9;

&=. 16



1.5.1.) !răsimi i *lei*riș

*răsimile i uleiurile sunt celelalte componente principale ale alimentelor.ș

&cestea sunt de oicei găsite $n produsele alimentare ca triacilglicerol, care este un

ester de glicerol i acizi gra i. e lângă furnizarea unor activită i esen iale $n corpulș ș ț ț

uman, ele sunt principalele surse de energie pentru om. *răsimi i uleiuri sunt $nș

general soluili $n solven i organici i $n mare măsură insoluile $n apă. Din acestț ș

motiv numai un număr limitat de studii au raportat determinarea grăsimilor i aș

uleiurilor i a produselor lor de "idroliză. Metode de detectare a grăsimilor iș ș

uleiurilor $ntr/o matrice de alimentare care utilizează electrozi enzimatice

amperometrice sunt prezentate $n ;aelul 1.6

1.5.1.4 Acizi or+anici

Mul i acizi sunt produse in mod natural $n alimente, iar unele dintre ele suntț

folosite ca aditivi alimentari i auxiliari te"nologici. &cizii organici comuni suntș

acetic, lactic, ascoric, malic, si citric . =actic, malic, iar acidul acetic se produc $n

timpul procesului de fermenta ie. nii acizi sunt produse ca urmare a activită ilor ț ț

microiene necontrolate, i o cre tere a concentra iei de acid poate determina oș ș ț

scădere sau pierdere totală a valorii economice a alimentelor. Măsurarea acizilor

organici $n alimente este o prolemă critică $n controlul calită ii produselor ț

alimentare, i sunt necesare metode precise, rapide, si automate pentruș

determinarea acizilor. &stfel, utilizarea unui electrod enzimă amperometric $n acest

scop poate fi avanta#oasă din cauza selectivită ii, posiilitatea de analize rapide aț

acidului, i utilizarea practică a electrodului $n laoratoare, precum i $n domeniulș ș

cu modele portaile. rin urmare, electrozii de acid amperometrici au o arie largă

de aplicare $n controlul calită ii produselor alimentare. nii iosenzori care au fostț

dezvoltati pentru a măsura acizi sau sărurile lor sunt date $n ;aelul 1.(.



TA,"L-L 1. Detectarea Acizilor /n matricea alimentelor *tilizand electrod*l

enzimatic amperometric025 PA!I#A

Tinta "nzime %ancare Liniaritate Detectia

limita

eferinta

Llactate Exidaza si

peroxidaza

lactatelor

4in rosu si

iaurt/

1.A si

0.mM

5erra et al

1

Llactate De"idrogenaza

=/lactate

4in S1,3 mM 10mM atrliI et

al 1

Llactate Exidaza

lactatelor

Mancare / / Mizutani et

al 2003

Acid

acetic

inaza acetat,

piruvat Iinazasi piruvat

oxidaza

4in 0.0/20mM / atrliI et

al 1

L malate = Tmalate

de"idrogenaza

4in S1.1 mM 10mM Milardovic

et al 2000

(3alate Exalate

de"oidrogenaza

Ceai si

capsuni

2./A00UM / *a#ovic et

al 1(

Citrice Decaroxilaza

si piruvat

roduse

alimentare

1UM /1mM 0.mu

mol=

Dail+ et al

11



oxidaza

Acid

ascorbic

Exidaza

ascorica

&limente 1/200Ugml / 7e+ene et

al 2003

!l*tamat Exidaza

glutamata

Mancare

de sezon

10/

160mg=

1.( mg= Milardovic

et al 2000

1.5.1.5 "nzimele

9nzimele sunt o proteine care reac ionează ca si catalizatori ioc"imici i săț ș

accelereze una sau mai multe procese ioc"imice specifice. 9nzimele sunt produse

de celula vie de a efectua reac ii care sunt cerute de organism. <n reac iileț ț

enzimatice, moleculele care enzimele care reac ionează cu selectiv, sunt numiteț

sustraturi, i ie irile reac iilor enzimatice sunt numite produse. 5electivitateaș ș ț

dintre enzimă i sustrat este utilizat $n ma#oritatea studiilor iotestului iș ș

iosenzor. e lângă utilizarea enzimei ca agent ioactiv $n ampermetric electrodenzimatic, enzima este de asemenea folosit ca agent de etic"etare $n studii imuno iș

senzori &D- amperometrice. 9ste posiil de a clasifica măsurătorile activită iiț

enzimei $n două grupe, prima dintre ele este determinarea activită ii enzimatice cuț

un electrod enzimă amperometric. n un exemplu $n acest sens este măsurarea

activită ii alfa amilază, folosind electrod glucoza, care glucozidază , si glucozaț

oxidaza integrate %Ba#oncova et al. 200A. &lfa amilază "idrolizeaza amidonul $n

unită i maltoză, iar activitatea catalitică este legată cu concentra ia maltoza produs.ț ț

Maltoză este transformată $n glucoză alfa cu glucozidaza alfa mai $ntâi i apoi etaș

glucoza cu enzima mutarotase. <n final, concentra ia eta glucoza este determinatăț

cu electrod glucoza amperometrică $n care oxidaza glucoza este captata. De iș



numărul reac iilor enzimatice sunt ridicate, timpul de răspuns al electroduluiț

maltoza este numai 3 secunde, iar activitatea amilazei alfa poate fi determinată

$ntr/un timp scurt, $n func ie de interac iunea dintre alfa amilază i sustrat. nț ț ș

electrod glucoza amperometric fost de asemenea utilizat pentru analiza cinetică aactivită ii alfa glucozidază succes %;atsumi i atano 200A. n electrod enzimaț ș

amperometric azat pe colin oxidază enzimă a fost proiectat pentru monitorizarea

activită ii enzimei colinesteraza, care este esen ială pentru valoarea diagnostică $nț ț

olile "epatice si tumorile maligne cât i pentru detectarea unor toxine, pesticide iș ș

metale grele %Mizutani i VauIi 1. &ctivitatea pseudocolinesterază a fostș

determinată $n mai pu in de 10 sec, cu o limită de detec ie de 2 =. &cesteț ț

exemple arată că electrozii enzimatici amperometrici sunt aplicaile succes pentru

măsurarea activită ii enzimatice. <n al doilea grup, un electrod amperometric esteț

folosită doar ca un senzor c"imic, iar sc"imarea concentra iei de sustrat sauț

produsului $n timpul reac iei enzimatice este monitorizată prin electrod. &cest tipț

de utilizare a electrodului amperometric pentru determinarea activită ii enzimaticeț

nu este montat defini ia ampermetrica electrod enzimă, i anume că o enzimăț ș

treuie să fie utilizată ca agent iorecognizer $n senzor. Din acest motiv, nicio

informa ie nu este prezentată $n această sec iuneț ț

1.5.1. Alte componente alimentare

Determinarea alcoolului, $n special etanol, este important $n industria

alimentară. E ăutură alcoolică con ine etanol, iar concentra ia de alcool treuie săț ț

fie măsurate $n timpul i la sfâr itul produc iei alcool pentru controlul calită ii.ș ș ț ț

9nzima oxidaza alcool oferă o oportunitate de a pregăti un electrod alcool

amperometric i măsoară concentra ia de alcool selectiv i sensiilitate. 9lectroziiș ț ș

de alcool au fost dezvoltati de diferiti cercetători pentru a măsura concentra ia deț

alcool $n diferite proe de produse alimentare, cum ar fi ere i vin %7ou#tita et alș



2000'. 5"Iotova 2006 et al.. Colesterolul este o mica molecula , esen ială pentruț

corpul uman. 9ste folosit pentru faricarea "ormonilor. Cu toate acestea, un nivel

ridicat de colesterol din sange creste riscul de oli de inima. nele dintre

alimentele pentru animale, cum ar fi ouă, carne, iar produsele lactate con in oț

cantitate mare de colesterol, i excesul acestor alimente poate provoca o cre tere aș ș

nivelului de colesterol din sânge. Masurarea nivelului de colesterol $n e antionș

alimentar este important pentru consumatori să/ i planifice cu privire la dieta lor iș ș

aportul de colesterol. e aza acestei cerin e, electrodul de colesterol amperometricț

a fost dezvoltat cu a#utorul esterazei colesterol si colesterol oxidaza enzima ca

agen i iorecognizing prin folosirea diferitelor te"nici de imoilizare i electroziț ș

%ena et al 2001'. am et al 2001'. &dan+i i 4aradi 2003. *radul de utilizare aș

enzimei colesterol amperometric a fost demonstrat, de asemenea, $n proele

alimentare

=ecitina este un fosfolipid important dorit de organismul viu. 9ste una dintre

cele mai frecvente fosfolipide $n natură. =ecitina poate fi găsita $n multe alimente,

cum ar fi soia, mazare macinata, seminte, nuci, oua, varza, conopida, fasole sigaranzo i poate fi u or extras cu "exan. e lângă importan a sa $n alimenta iaș ș ț ț

umană, lecitina este de asemenea importanta $n unele dintre te"nologiile de

produc ie alimentară. &cesta este utilizata ca un aditiv alimentar %emulsifiant, $nț

industria alimentară $n special $n ciocolată, iscui i i produse similare. entru aț ș

măsura concentra ia de lecitina, un electrod enzimă amperometric a fost dezvoltatț

folosind fosfolipaza D i enzimele colină oxidaza' i aplicatia senzorului $n maiș ș

multe proe de produse alimentare reale %galenus de ou, făină de soia, uleiul, etc.

a fost demonstrat prin Campanella i colaoratori %1).ș



1.5.2 D eterminarea de contaminan i alimentariț

1.5.2.1 Pesticide

E sustan ă sau amestec de sustan e destinat pentru prevenirea, distrugerea,ț ț

respingerea sau atenuarea oricarui dăunător este numit un pesticid. ;ermenul

include sustan e care pot fi utilizate ca regulator de cre tere a plantelor, defoliant,ț ș

des"idratant sau agent pentru su iere a fructelor sau prevenirea, căderea prematurăț

a fructelor i sustan ele aplicate culturilor, fie $nainte sau după recoltare pentru aș ț

prote#a marfa de deteriorare $n timpul depozitării i transport %J&E 2002. neleș

pesticide mai frecvent utilizate in"iă acetilcolinesteraza %&C"9 activitatea

enzimei, care degradează acetilcolină %&C" $n producerea colină i o grupare etil.ș

&C" este un neurotransmitator gasit la intersec ii neuromuscular. <n"iarea &C"9ț

determină o cre tere a concentra iei &C", care poate provoca "iperstimulareaș ț

esutului muscular care duce la paralizie. <n"iitorii &C"9 la doze mari poateț

provoca moartea rezultând din insuficienta respiratorie. Din cauza toxicită iiț

pesticidului, concentra ia acestuia treuie să fie măsurat .na dintre modalită ileț ț

practice de măsurare concentra iei pesticid este de a monitoriza efectul in"iăriiț

pesticidelor pe &C"9 enzimă. &ctivitatea &C"9 enzimă poate fi monitorizată printr/un electrod amperometric $n prezen a unei cantită i constante de &C" $nț ț

condi ii de reac ie standard. Două aordări de reac ie sunt urmate de oicei pentruț ț ț

monitorizarea &C"9 cu electrod amperometrică. rima dintre ele este aordarea

ienzimei $n care colin oxidaza este utilizat cu &C"9. Mai $ntâi, &c" este "idrolizat



$n colină i de acetat, iar apoi colin oxidaza este utilizat pentru a produce peroxidș

de "idrogen, care este un compus activ electroc"imie. !n a doua aordare, numai

&C"9 enzimă este utilizat cu sustrat nespecifice %cum ar fi acetilcolina, iar

produsul a reac iei, t"ic"oline, este monitorizată direct cu electrodul amperometric.ț

1.5.2.2 A+entii pato+eni

&gentii patogeni, detectarea i identificarea agen ilor patogeni $n alimenteș ț

este una dintre cele mai importante cerin e $n prelucrarea produselor alimentare.ț

Metoda clasică de identificare microiană, care include $mogă ire, izolarea iț ș

identificarea, ia o lungă perioadă de timp. 5unt necesare metode rapide pentru aminimiza timpul de analiză. e de altă parte, numărul de agen i patogeni cautati dinț

proele alimentare este $n general scăzută. &stfel metoda treuie să fie sensiila

pentru a detecta un număr redus de agen i patogeni $n e antion. Metoda deț ș

detectare ideală treuie să comine calită i, cum ar fi sensiilitatea, specificitatea,ț

iar timp de analiza redus. entru a satisface aceste cerin e, au fost efectuate maiț

multe studii iosenzor. 9. coli, 5almonella t+p"imurium, Camp+loacter #e#uni,

=egionella pneumop"ila, 5tap"+lococcus aureus, 7acillus cereus, i streptocociș

sunt agenti patogeni foodorne comune, care sunt căutate $n proele alimentare.

eactile imunologice azate pe interac iuni antigen/anticorp sunt frecvent utilizateț

$n detectarea agentului patogen. ;otu i, este dificil să se măsoare aceste reac iiș ț

utilizând un electrod amperometric. 9nzimele sau sisteme enzimatice sunt integrate

$n reac ie imunologică a monitoriza sensiil. 5unt utilizate două aordări comune.ț

na dintre ele este etic"etarea anticorpul cu enzime precum fosfataza alcalină iș

peroxidază din "rean enzimă. n anticorp marcat cu enzimă este folosit ca anticorp

secundar, iar la sfâr itul reac iei imunologice valoarea anticorp secundar %aceastăș ț

concentra ie este legat de intă concentra ie patogen se determină cu sustratț ț ț

special conceput. & doua aordare este conceputa pe aza măsurării enzimei



produsă de organisme. !n func ie de ciclul de via ă al organismului, ele producț ț

diferite enzime. 7eta/galactozidază este produs prin *ram/negative %de exemplu,

tulpini apar inând enteroacteriilor, 4irionaceae, seudomonadaceae, iar ț

-eisseriaceae i mai multe acterii *ram/pozitive, dro#diile, protozoarele iș ș

ciupercile. 7eta/glucuronidaza a fost gasit in cele mai multe tulpini de 9. coli i $nș

al i memri ai 9nteroacteriaceae, inclusiv unele tulpini de 5"igella i 5almonellaț ș

i Versinia câteva, Citroacter, 9d8ardia, i tulpini de "afniu %;r+land i JiIsdalș ș ș

1). De i metodele microiologice standard pe aza de filtrare cu memrană iș ș

cre terea selectivă pe medii solide iau de oicei 2A/(2 ore pentru a finaliza, esteș

posiil să se măsoare activitatea acestor enzime $ntr/un timp scurt, prin utilizarea

sustraturi electroc"imice sau cromogene. De asemenea, este posiil să se

determine concentra iile acterii din proele urmând activită ile acestor enzime.ț ț

Dar aceste enzime indică faptul că cel pu in una dintre enzimele este $n e antion. !nț ș

general, aceasta nu are sens, iar speciile i sau tulpini de agen i patogeni treuieș ț

să fie cunoscută. !n acest stadiu, măsurătorile activită ii enzimei sunt cominate cuț

recunoa terea imunologică. Mai $ntâi, microorganismul intă este izolat $n modș ț

specific din proa folosind metode imunologice %de exemplu, separare

imunomagnetică, iar apoi acteriile enumerare se efectuează pe aza activită iiț

enzimei de tinta. Desi mai multe metode au fost concepute pe aza acestor aordări

%7o+acO et al 200,.. DudaI .a. 200, este greu de definit aceste teste ar fiș

electrozi enzimatice amperometrice datorită faptului că efectuarea reac ieiț

enzimatice i măsurarea sc"imării electroc"imică se face separat . Din acestș

motiv, exemple despre detectarea agentului patogen foodorne utilizând electroziamperometrici nu sunt prezentate aici.

1.5.2.) To3ine



&flatoxinele %&J5 sunt in mod natural, metaoli i secundari foarte toxice,ț

cancerigene i care sunt produse de ciuperci &spergillus Jlavus i &spergillusș ș

parasiticus. Cereale %porum, orez, grâu, condimente %ardei, coriandru, c g"imir,

oleaginoase %ara"ide, soia, floarea/soarelui, umac i fructe cu coa#ă tareș

%migdale, fistic, nuci, i de nucă de cocos, sunt supuse la cre terea acestor ș ș

mucegaiuri i produc ia &J5. ;oxina poate fi, de asemenea, găsita $n laptele vacilor ș ț

"rănite cu &J/contin feed/uri. &ceste alimente sunt surse ma#ore ale dietei umane,

i contaminarea &J a fost cunoscut pentru a decide dacă produsul este sau nuș

consumail. De oicei, metodele imunologice sunt preferate folosind anticorp

selectiv &J5. De asemenea, este posiil să se determine &J5 utilizând ampermetric

electrod enz+matic, e#e si colegii dezvoltat un electrod enzimă amperometric

pentru măsurarea &J5 pe aza in"iarea &C"9 de aflatoxină 71 %&J71 %e#e et

al. 200. &C"9 este enzima c"eie in transmiterea impulsurilor nervoase, iar

activitatea sa este in"iata de pesticide si metale grele i unele toxine. 9xistă oș

corela ie mare $ntre concentra ia acestor compu i i activitatea &C"9. Concentra ieț ț ș ș ț

&J71 fost monitorizată $n intervalul de 10/60 77 $n ulei de măsline. &cest studiu

este unul dintre studiile c"eie care determină toxinele iologice in proele

alimentare utilizând ampermetric electrod enz+matic.

1.5.2.4 Alte amine bio+ene

Contaminan ii sunt aze organice cu greutate moleculară mică, sintetizate iț ș

degradate $n timpul metaolismului normal al animalelor, plantelor iș

microorganismelor. >istamina, putrescina, cadaverina, tiramina, triptamina,

feniletilamina, sunt cele mai importante amine iogene $n produsele alimentare. E

gamă largă de produse alimentare, inclusiv pe te, carne, vin, ere, legume, fructe,ș

nuci i ciocolată con in amine iogeneș ț



rezen a aminelor iogene $n alimente constituie un interes poten ial deț ț

sănătate pulică, din cauza efectelor lor fiziologice i toxicologice. >istamina aș

fost implementat ca agentul cauzator $n mai multe focare de intoxicatii alimentare.

;iramina i W/feniletilamina au fost propuse ca ini iatorii de criză "ipertensivă.ș ț

;oxicitatea de "istamină este crescută prin prezen a altor amine ca cadaverina,ț

putresceina i tiramină. Concentra iile de amine iogene cre te $n timpulș ț ș

fermenta iei alimentelor, cre terea microiană $n produsele alimentare, precum iț ș ș

de $mătrânire a produselor alimentare $n timpul depozitării. Concentra iile amineț

iogene sunt utilizate ca un indicator al prospe imii produselor alimentare. rinț

urmare, determinarea con inutului amine iogene este o prolemă critică pentruț

consumatori. n amperometric electrod amină iogene pe ază de oxidază amină a

fost preparată prin Muresan si colegii %200). E enzimă aminoxidază fost

coimmoilized cu peroxidază din "rean la o suprafa ă electrod, iar electrodulț

amină iogenă dezvoltat a fost aplicată cu succes pentru măsurarea tiramina,

putresceina, cadaverina, "istamina, $n proele de pe te.ș

1.5.) Determinarea de aditii alimentari

&cidul enzoic i sărurile sale sunt folosite ca un conservant alimentar $nș

diverse produse alimentare pentru activitatea lor antimicroiană a păstra i prote#aș

produsele alimentare de deteriorare. &cest lucru poate fi dăunător pentru sănătatea

umană dacă nivelul de acid enzoic $n produsele alimentare este mai mare decâtnivelurile de siguran ă permise. Concentra iile maxime admise pentru acidulț ț

enzoic pentru fiecare tip de produse alimentare sunt dictate de lege %arlamentul

9uropean i Directiva Consiliului nr 2 C9, feruarie 1. i controlată deș ș

agen iile de reglementare. Determinarea acidului enzoic $n produsele alimentareț



este critică pentru calitatea control i, de asemenea, protec ia consumatorilor. 5anș ț

si colegii dezvoltat un electrod enzimă amperometric pentru monitorizarea acidului

enzoic azat pe ac iunea in"iarea tirozinazei pe enzime %5an et al. 200(.ț

9lectrozi de caron sticlo i au fost modificate cu un nanomaterial caronatș

tirozinazei/calciu %nano/CaCE3 complex pentru măsurarea acidului enzoic. 5/a

raportat că rezultatele o inute de la un senzor de acid enzoic au fost liniare $nț

intervalul de ,6 x 10/( până la .2 x 10/ M concentra iei acidului enzoic i eleț ș

pot fi utile pentru a măsura cu succes acidul enzoic $n unele proe ăuturi i iaurt.ș

*lutamatul monosodic este o sare de sodiu a acidului glutamic care apar $n

mod natural, care este un aminoacid neesen ial. *lutamatul se gaseste in modț

natural in toate alimente ogate in proteine, cum ar fi con inut de carne, carne deț

pasăre, fructe de mare i lapte. e lângă apari ia sa naturală, este frecvent folosit caș ț

un agent Consolidarea aromă pentru a spori aroma originală. 9xistă o limitare cu

privire la utilizarea glutamat $n produsele alimentare ca toti celelalti aditivi

alimentari !n acest moment amperometric iosenzor glumate a fost dezvoltat

pentru a masura de concentrare de glutamat in epice alimentare %7e+ene et al.2003. *lutamatul oxidaza enzima este utilizată ca iorecognizer pe electrod iș

glutamat imprimată concentra ia ecranului a fost determinată $n intervalul de 10/ț

160 mg l, cu success. &cidul fitic este un alt aditiv utilizat $n produsele

alimentare. 9a are o capacitate puternică de a c"eia ionilor polivalen i metalici,ț

cum ar fi zincul, calciul i fierul %>urrell 2003. &cidul fitic are, de asemenea, unș

efect antioxidant. &cidul fitic reduce asor ia mineralelor datorită capacită iiț ț

c"elat formare i scăderea iodisponiilită ii dintre mineralele, care prezintăș ț

anumite efecte enefice sanatatii, cum ar fi reducerea riscului de cancer de colon si

oli de inima %4uceniI i 5"amsuddin 2003, ?ari8alla cola. 10 Cu toateș

acestea, aportul de mici de minerale esentiale au un efect nedorit pentru copii



special tinerii i persoanele care trăiesc $n ările $n curs de dezvoltare. Ca urmare,ș ț

concentra ia de acid fitic $n alimente treuie să fie cunoscută. MaI si colegii %200Aț

au dezvoltat un electrod enzimă amperometric pentru acidul fitic urmând

secven ial ac ionează fitază enzimă i piruvat oxidaza. eroxidul de "idrogen esteț ț ș

produs la sfâr itul reac iei enzimatice i a fost măsurată prin utilizarea unuiș ț ș

electrod peroxid de "idrogen. Concentra ia acidului fitic $n intervalul de la 0,2 laț

2,0 mM a fost măsurată folosind un electrod i/enzimă cu o limită de detec ie deț

0,002 mM.

1. Disponibilitatea comerciala a biosenzorilor amperometrici pentr*

m6ncare

Doar câtiva iosenzori amperometrici sunt specifici pentru produsele

alimentare i de inginerie de prelucrare a alimentelor sunt disponiile comercial.ș

De i senzorii de genera ia a treia care folosesc polimeri redox sunt te"nologici iș ț ș

comerciali, disponiili pe pia ă, cei mai multi dintre iosenzori $ncă lucrează $nț

principiile de ază de detectare de oxigen i peroxid de "idrogen. rincipaleleș

caracteristici i performan ele acestor dispozitive sunt prezentate $n ;aelul 1.).ș ț

;aelul 1) %pag 31/3(

Comercială amperometric 7iosenzori folosit $n &nalize &limentatie

Prod*cato

r7

instr*ment

7 le+at*ra

"nz8mi

c

Path9a

8

Anal8t

e

Applie

d

%atri3

!eneral

Comment

s



de date

1. C(#CL-$I"

!n acest capitol o perspectivă scurta este data pe iosenzorii amperometrici

care sunt utilizati $n procesele de produse alimentare. 7iosenzorii amperometrici

sunt clasificati $n func ie de oiectivul moleculei căutat $n proele alimentare.ț

&ordări diferite dezvoltat de diverse grupuri de cercetare pentru a detecta

componente alimentare i contaminan i, sunt men ionate 5onda#ul literatură indicăș ț ț

faptul că iosenzorii amperometrici sunt cei mai comuni iosenzori, dezvoltati

pentru a detecta moleculele tinta, fie $n produsele alimentare sau de alte tipuri de proe. ClarI i =+ons a propus pentru prima dată conceptul ini ial de iosenzori $nș ț

162. rimul electrod glucoză enzimatică a fost dezvoltat de constructii de glucoză

oxidază memrană de dializă imoilizat pe electrod de oxigen. &ceasta te"nologie

a fost comercializata de Vello8 5prings <nstruments din Da+ton, E"io, $n 1(. De



atunci, diferiti iosenzori au fost proiectate folosind diferite traductoare i diferi iș ț

agen i iorecognition, dar nu există nici un alt iosenzor comercial de pe piata careț

a#unge la succesul electrodului glucoză amperometric. 5uprafa a iosenzoruluiț

rezonan ă plasmatică este de altă te"nologie, care este comercializata pe piata, dar ț

nu este la fel de comun ca electrod de glucoză. 5uccesul iosenzor amperometric

se $ntâlne te $n numărul de articole tiin ifice. -umărul de pulica ii $n 1)0, 10,ș ș ț ț

2000, i 200 sunt de 1, 0, )32, i 211, respectiv, conform statisticilor de <5</ș ș

@E5. Din mai 2010, numărul total de pulica ii iosenzor a fost 20A0. -umărulț

de articole iosenzori amperometrici $n aze de date tiin ifice 8e totalizeazăș ț

A000. &cest lucru $nseamnă că iosenzorii amperometrici acopera aproape o

cincime din totalul studiilor iosenzorilor. 9xistă mai multe motive pentru

comunitatea a iosenzorilor amperometrici. &cestea includF

7iosenzori amperometrici poat fi mai u or construiti decât celelaltiș

iosenzori. Costul iosenzor amperometric este mai mic decât alti iosenzori. Costul for ei de muncă pentru sistemul ampermetric este mai mic decâtț

celelalte. 7iosenzorii amperometrici pot fi usor adaptati pentru a măsura alte

molecule intă sau organisme.ț

9ste posiil să se producă produsele lo8/cost de unică folosin ă, folosindț

te"nologia iosenzorilor amperometrici. 9ste posiil să se pregătească iosenzori amperometrici portaili la un pre ț

rezonail.

;e"nologia iosenzorilor amperometrici poate fi integrata cu alte te"nologiide iosenzori.

&stăzi, nanote"nologia #oacă, de asemenea, un rol tot mai important $n

dezvoltarea iosenzorilor. Diferite aordări pentru a exploata progresele din



nanostiinta si nanote"nologie, au fost raportate ioanalizei. rezenta informa iilor ț

i experien a privind sistemele amperometrice, este poten ial cea mai mare aș ț ț

candidatului de a se integra cu nanote"nologia pentru a cre te performan ele deș ț

iosenzori. &ceastă integrare poate fi considerată drept o nouă provocare pete"nologia :nanoiosensor: pentru determinarea moleculă detectare unicelulara.

biosenzori larisa tradus

Documents