Описано кондуктометричний метод фізико-хімічного аналізу у контексті сучасних уявлень про явище электропровідності розчинів електролітів. Наведено загальну характеристику кондуктометрії, розкрито природу електропровідності розчинів електролітів від концентрації. Охарактеризовано устаткування для кондуктометричного титрування. Розглянуто особливості титрування сильних кислот сильними основами, слабких кислот сильними основами.

Описан кондуктометрический метод физико-химического анализа в контексте современных представлений о явлении электропроводимости растворов электролитов. Приведена общая характеристика кондуктометрии, раскрыта природа электропроводимости растворов электролитов от концентрации. Охарактеризовано оборудование для кондуктометрического титрирования. Рассмотрены особенности титрирования сильных кислот сильными основами, слабых кислот сильными основами.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г461.132,0 + Г582.1,0

Рубрики:

Кондуктометричний аналіз. Кондуктометричне титрування

Поверхнево-активні речовини

Шифр НБУВ: РА366804 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния параметров эквивалентной схемы замещения тонкопленочных двухэлектродных кондуктометрических преобразователей, используемых в дифференциальных биосенсорах, на чувствительность и селективность мостовой схемы электронного измерительного канала.

Выполнен расчет параметров кондуктометрической ячейки с изменяемой геометрией соосных микроэлектродов на основе предположения об эллипсоидальной форме силовых линий электрического поля в жидкой среде между ними.

Приведены результаты исследований параметров эквивалентной схемы замещения тонкопленочных двухэлектродных кондуктометрических преобразователей с встречно-гребенчатой топологией, используемых в дифференциальных биосенсорах.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г461.132-3

Рубрики:

Кондуктометричний аналіз. Кондуктометричне титрування

Шифр НБУВ: Ж24835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено кондуктометричний біосенсор для визначення фруктози, який функціонує на основі ензиму фруктозодегідрогенази та медіатора електронів фериціаніду калію. Ензим коіммобілізовано разом із сироватковим альбуміном бика на поверхні кондуктометричного перетворювача за допомогою методу поперечного зшивання глутаровим альдегідом. Підібрано оптимальні умови функціонування біосенсора. Досліджено залежність його роботи від концентрації робочого буферного розчину та концентрації в ньому медіатора електронів фериціаніду калію. Біосенсор виявляв високу відтворюваність сигналу та селективність стосовно фруктози. Показано, що розроблений кондуктометричний біосенсор можна використовувати для моніторингу вмісту фруктози в харчових продуктах і медичній діагностиці.

Екологічний моніторинг довкілля набуває дедалі більшого значення. Тому за токсичними речовинами у навколишньому середовищі потрібен постійний контроль. Одними з небезпечних забруднювачів довкілля є поверхнево-активні речовини. Розроблено кондуктометричний біосенсор для визначення їх у водних розчинах. Як кондуктометричний перетворювач використовували диференційну пару планарних тонкоплівчастих гребінчастих електродів, нанесених на керамічну підкладку. Біоселективним елементом слугувала ацетилхолінестераза, іммобілізована разом із сироватковим альбуміном бика на поверхню перетворювача за допомогою глутарового альдегіду. Підібрано оптимальні умови іммобілізації ацетилхолінестерази в парах глутарового альдегіду. Вивчено вплив характеристик дослідженого розчину (іонна сила, рН та буферна ємність) на роботу біосенсора, перевірено його чутливість до бензалконіуму хлориду. Показано, що біосенсор характеризується високою операційною стабільністю. За допомогою створеного кондуктометричного біосенсора на основі ацетилхолінестерази можна визначати концентрації поверхнево-активних речовин у водних зразках.

Перевірено можливість створення біосенсорів шляхом адсорбції ферментів (уреази та глюкозооксидази) на мікрочастинках силікалітів. Для дослідів було обрано кілька варіантів силікалітів з різним розміром кристалів, а також цеоліт типу L та мезопористі кремнієві сфери. Частинки наносили на поверхню кондуктометричних перетворювачів, після чого проводили адсорбцію згаданих ферментів. Для порівняння уреазу ко-іммобілізували разом з силікалітами під час ковалентного зшивання глутаровим альдегідом. Як контрольний метод іммобілізації виступав метод ковалентного зшивання цих же ферментів глутаровим альдегідом. Встановлено, що всі використані мікрочастинки можуть використовуватись як адсорбенти (з різною ефективністю); найкращі показники показали біосенсори на основі силікаліту (з розміром частинок 450 нм) та мезопористих кремнієвих сфер.

Наведено дані щодо реактивації кондуктометричного ферментного біосенсора для інгібіторного визначення пестицидів у водних розчинах. При розробці біосенсора як кондуктометричний перетворювач використовувалася диференційна пара планарних золотих гребінчастих електродів, нанесених на ситалову підкладку. Роль біоселективного елементу відігравала ацетилхолінестераза (АцХЕ), коіммобілізована з бичачим сироватковим альбуміном на поверхню перетворювача поперечною зшивкою глутаровим альдегідом. Розроблений біосенсор характеризувався високою відтворюваністю сигналів за прямого визначення субстрату. Підібрано оптимальну концентрацію субстрату для інгібіторного аналізу - 1 мМ ацетилхолінхлориду. Перевірено чутливість розробленого біосенсора до трихлорфону, як незворотного інгібітора АцХЕ, побудовано калібрувальну криву визначення токсиканта. Показано принципову можливість реактивації біоселективної мембрани розчином реактиватора (піридин-2-альдоксимметилйодиду) після незворотного інгібування органофосфорними пестицидами. Проаналізовано, як концентрація реактиватора та рівень інгібування біоселективного елементу впливає на реактиваційну здатність біосенсора.

Досліджено характеристики кондуктометричних перетворювачів (чутливість, еквівалентність робочого і референтного каналу, частотна залежність і лінійність відгуку) на основі тонкоплівкових електродів, виготовлених із золота, платини, нікелю, нержавіючої сталі та титан-нікелю. Дослідження проводили в 5 мМ калій-фосфатному буферному розчині, pH 6,5, та розчинах KCl концентрації 0,1 - 10 мМ. Підібрано елементарні еквівалентні схеми заміщення на різних частотах та для різних провідностей розчину. Показано, що іммобілізація ферменту відчутно не змінює імпеданс системи перетворювач - розчин. Продемонстровано значний вплив умов роботи перетворювача на його біосенсорні характеристики.

Розроблено універсальну методику тестування кондуктометричних перетворювачів з метою подальшого їхнього використання при створенні ферментних біосенсорів. Така процедура передбачає контроль основних характеристик перетворювачів (чутливість, ідентичність каналів перетворювача, співвідношення сигнал/шум тощо) та дозволяє виявити різноманітні дефекти в них. Використовуючи розроблену методику було протестовано низку перетворювачів з електродами на основі золота, нікелю, нержавіючої сталі та платини, з різною геометрією та технологією виготовлення. Обрано оптимальні для створення біосенсорів перетворювачі. Показано, що відібрані перетворювачі можна з успіхом використовувати при роботі на різних видах приладів для кондуктометричних вимірювань. Застосування запропонованої методики може значно спростити та скоротити затрати часу на процес відбору кондуктометричних перетворювачів з оптимальними аналітичними параметрами для подальшого створення ефективних високочутливих біосенсорів.

Проведено теоретичні та експериментальні дослідження, в результаті яких розроблено кондуктометричний біосенсор на основі ацетилхолінестерази для визначення пестицидів. Визначено оптимальну концентрацію ферменту в активній мембрані біосенсора. Досліджено оптимальний час іммобілізації ферменту на поверхні кондуктометричного перетворювача. Підібрано оптимальну концентрацію субстрату для інгібіторного аналізу та оптимальний час інкубації біосенсора в розчині пестицидів. Перевірено чутливість розробленого біосенсора до різних концентрацій трихлорфону та паратіон-метилу. Показано, що розроблений біосенсор можна з успіхом використовувати для аналізу пестицидів у зразках довкілля.

Запропоновано методику тестування кондуктометричних перетворювачів, що використовуються для створення біосенсорів, що дозволяє здійснити відбір лише придатних для такої роботи датчиків. Вперше створено лабораторний прототип кондуктометричного біосенсора для визначення фруктози, що в подальшому може бути інтегрований до складу комплексного мультибіосенсора. Проведено оптимізацію робочих параметрів мультибіосенсора для одночасного визначення сахарози, глюкози, мальтози та лактози, а також досліджено його основні аналітичні характеристики. Показано, що за допомогою використання частинок цеолітів можна покращити процес іммобілізації ензимів на поверхні перетворювачів, і як наслідок, основні аналітичні параметри біосенсорів. Розроблений мультибіосенсор був використаний для аналізу реальних зразків напоїв та меду на вміст сахарози і глюкози. Було показано високу кореляцію результатів з методом високоефективної рідинної хроматографії.

Розроблено кондуктометричний біосенсор, призначений для визначення концентрацій дофаміну. Для створення біоселективного елементу біосенсора використовували фермент лакказу, що був іммобілізований ковалентною зшивкою глутаровим альдегідом з бичачим сироватковим альбуміном на поверхні кондуктометричного перетворювача. Як перетворювач використовувались дві пари золотих гребінчастих електродів, нанесених на ситалову підкладку. Було підібрано оптимальні умови іммобілізації лаккази, досліджено вплив параметрів розчину (іонна сила, рН, буферна ємність) на роботу розробленого біосенсора для визначення дофаміну. Отримані біосенсори демонстрували високу чутливість до дофаміну (мінімальна границя визначення - 5 мкМ). Лінійний діапазон біосенсорного визначення аналіту був до 1 мМ. Встановлено, що розроблений біосенсор характеризується високою відтворюваністю відгуків впродовж декількох годин безперервної роботи (RSD = 10 %). Перевірено можливість довгострокового зберігання запропонованого біосенсора в різних умовах. Показано, що дофамін чутливий біосенсор характеризувався гарною селективністю відносно можливих інтерферуючих речовин - в подальшому може бути використаний для визначення концентрації дофаміну в біологічних та фармацевтичних зразках.

Перевірено можливість використання наночастинок золота (НЧЗ) для модернізації біоселективних елементів біосенсорів з метою покращення їхніх аналітичних характеристик. В якості дослідної моделі було використано біоселективні елементи біосенсорів на основі ацетилхолінестерази, бутирилхолінестерази та глюкозооксидази. Іммобілізацію ферментів на поверхнях електрохімічних перетворювачів проводили за рахунок поперечної зшивки молекул відповідних ферментів та бичачого сироваткового альбуміну глутаровим альдегідом. Оптимізували умови іммобілізації ацетилхолінестерази з наночастинками золота. Для цього, підбирали оптимальну концентрацію зшиваючого агенту (глутарового альдегіду), тривалість іммобілізації, співвідношення ферменту та НЧЗ, концентрацію та розмір НЧЗ. Досліджено робочі характеристики біосенсорів на основі ферментів і НЧЗ та порівняно їх з характеристиками біосенсорів на основі лише ферментів. Також досліджувався вплив на стабільність біосенсорів при додаванні НЧЗ до біоселективного елементу біосенсорів, а саме відтворюваність безперервної роботи біосенсорів, відтворюваність приготування біосенсорів та їхня стабільність при зберіганні. Показано, що використання НЧЗ в складі біоселективних елементів може покращити деякі характеристики біосенсорів, що може бути перспективним для їхнього подальшого застосування в біосенсориці.

Приведены теоретическое обобщение и техническое решение научной проблемы измерения электрических параметров клеток животных и жидких сред на основе кондуктометрии в импульсном электрическом поле возрастающей напряженности. Обоснованы режимы электроманипуляции с клетками животных в импульсном поле для различных биотехнологических процессов. Предполагается, что разработанные методы и аппаратура позволят повысить эффективность электроманипуляции с клетками животных в биомедицинской инженерии. Рассмотрен один из прикладных аспектов применения импульсной кондуктометрии для мониторинга природных вод биосферы.

Вперше розроблено кондуктометричний ферментний біосенсор для визначення концентрацій аргініну. У процесі виготовлення біоселективної мембрани біосенсора використовували аргініндеіміназу, яка була іммобілізована ковалентною зшивкою глутаровим альдегідом з бичачим сироватковим альбуміном на поверхні золотого планарного перетворювача. Перевірено вплив параметрів розчину (іонна сила, буферна ємність) на функціонування біосенсора для визначення аргініну. Показано, що запропонований моноферментний біосенсор характеризувався гарною селективністю відносно можливих інтерферуючих речовин. Біосенсор характеризувався високою чутливістю до аргініну (мінімальна границя визначення - 5 мкМ). Лінійний діапазон біосенсорного визначення аналіту був від 10 до 800 мкМ. Чутливість біосенсора до аргініну - 72 мкСм/мМ. Показано, що розроблений біосенсор є перспективним для застосування при аналізі концентрацій аргініну в реальних зразках.

Розглянуто можливість одночасного потенціо- та кондуктометричного титрування для визначення кислотного (К.Ч.) та амінного чисел (А.Ч.) реакційної суміші амідування технічних жирних кислот (ЖК) диетилентриаміном (ДЕТА). На основі модельних сумішей ДЕТА та промислової проби ЖК проведено інтерпретацію кривих титрування. Отримані результати вказують на можливість визначення величин К.Ч. та А.Ч. промислових органічних продуктів і реакційних сумішей амідування послідовним титруванням однієї наважки.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г461.132-3 + Е0*725.111.4*871

Рубрики:

Кондуктометричний аналіз. Кондуктометричне титрування

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж24835 Пошук видання у каталогах НБУВ