JS 杂志上的传感器 1687 - 7268 1687 - 725 x Hindawi出版公司 980709年 10.1155 / 2011/980709 980709年 研究文章 一个安培计的基于丙氨酸脱氢酶生物传感器测定的低水平的铵离子在水里 玲玲 棕褐色 1 艾哈迈德 穆萨 2 Yook亨 1 奔萨 米歇尔 1 化学科学学院和食品技术 科学技术学院 马来西亚Kebangsaan大学 雪兰莪州 43600年Bangi 马来西亚 ukm.my 2 总理办公室 马来西亚的伊斯兰科学大学 班达尔巴鲁汝 Negeri Sembilan 71800年汝 马来西亚 usim.edu.my 2011年 6 9 2011年 2011年 04 05年 2011年 30. 06 2011年 2011年 版权©2011谭玲玲et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

科学家发明了一种测量电流的电化学生物传感器对铵( NH 4 + )由固定离子检测丙氨酸脱氢酶(AlaDH)酶的固化膜由聚甲基丙酸烯(2-hydroxyethyl丙烯酸甲酯)(水凝胶)丝网印刷碳糊电极(SPE)。当前检测是基于electrocatalytic氧化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)减少消费成正比 NH 4 + 离子在酶的氨基化AlaDH和丙酮酸。潜在的生物传感器是经营amperometrically + 0.6 V和最佳pH值7。的 NH 4 + 生物传感器表现出线性响应 NH 4 + 离子浓度范围0.03 - -1.02 mg / L的检测极限(LOD)为8.52 μg / L。该方法已成功应用于的决心 NH 4 + 离子在河水样品没有任何预处理。可能的干扰物的水平水是可以忽略不计的对该方法产生任何干扰。分析生物传感器的性能与比色方法使用Nesslerisation但更低的检出限和线性响应范围在磅的水平。

1。介绍

NH 4 + 离子是植物生长的必需元素在低浓度的水系统。然而,高浓度的这个物种会导致不完整的生物废弃物和污水的微生物降解,排泄的动物和植物,释放肥料、农业径流和工业排放 1- - - - - - 5]。凌晨et al。 6显示的机理 NH 4 + 在鱼毒性可能类似于哺乳动物。 NH 4 + 离子也起着重要的作用作为气溶胶形成的前体( 7]。因此,开发一个敏感的和选择性的分析方法 NH 4 + 离子是重要的。

NH 4 + 离子可以是一个对公众健康的威胁,因为它可能是一个障碍或疾病的指标如肾脏疾病、胃细菌感染,通过摄入或肝功能异常 NH 4 + 受污染的食物( 5, 8- - - - - - 10]。一个长期过高的浓度 NH 4 + 血液中离子会严重扰乱大脑功能( 11]。在生物的层面, NH 4 + 导致换气过度,兴奋过度,昏迷,抽搐,最后死亡。的决心 NH 4 + 离子在自然水是一个重要的环境生物研究的兴趣和环境评估的水,因为它是对水生生物有毒浓度高于0.025 mg / L ( 4, 9, 12- - - - - - 14]。

由于越来越环保意识和更严格的污染控制法规,大量的研究已经证明确定 NH 4 + 离子在水中。这些包括流光谱光度测量的( 15),溶剂萃取光度法( 16),紫外可见光谱光度测量的( 8),电位( 17, 18与荧光[],流动注射分析 19[],测量电流的方法 1, 9),分子方法ammonia-oxidizing细菌( 20.- - - - - - 22[的],连续比色测定法 3, 23),和荧光 4, 24]。然而,这些方法耗费时间或需要精心的准备过程。例如, NH 4 + 基于光谱光度测量的离子测定、荧光比色方法虽然简单、经济、易于自动化,他们需要预处理的样品来避免背景干扰。最常见的用于光学测量技术是Berhelot的反应( 3, 25]。但仍有缺点,如动力学缓慢,消费的试剂,反应的不可逆性本身( 4]。而涉及选择性电极电位 NH 4 + 从碱金属离子离子测量,受干扰 26, 27]。

酶生物传感器已广泛应用于临床,食物,和环境领域由于检测速度快的优点,高选择性和灵敏度。酶固定到电极表面制造电气酶生物传感器是至关重要的一步。用于固定酶的过程会导致稳定,允许扩散的基板和产品,并确保一个有效的电子转移( 28]。在目前的研究中,测量电流的方法涉及到SPE的修改将在photoHEMA AlaDH酶膜可以提供相当简单、经济、可靠、快速、敏感、可再生的分析方法和控制的分布和取向固定酶。这大大提高了灵敏度分析与potentiometric-based过程相比。此外,该方法不受碱金属离子(主要是钾离子)干扰影响电位nonactin-based NH 4 + 电极。图 1代表了电极设计暗示固定化的酶促反应机制在photoHEMA AlaDH。

酶促反应的机制参与发达 NH 4 + 生物传感器。

在酶学,AlaDH酶催化作用的化学反应如下所示(见方程( 1);( 29日])。AlaDH酶催化丙酮酸的还原胺丙氨酸的代数余子式NADH ( 30.]。丙酮酸的酶有四倍亲和力高于丙氨酸( 31日]。在酶的氧化还原反应,AlaDH酶消耗 NH 4 + 离子对特定的丙酮酸氨基化和NADH氧化河畔+。NADH的电化学氧化反应发生在工作电极产生两个电子(见( 2);( 32])导致了当前提高分析物的浓度成正比 NH 4 + 。因此,信号确定间接通过监测NADH的酶促消费测量电流的方法

NADH 河畔 + + H + + 2 e - - - - - -

2。实验部分 2.1。试剂

使用的所有化学药品均为分析纯和去离子水中用于解决方案准备。股票的解决方案0.0032毫克 μL丙氨酸脱氢酶酶(AlaDH,提到过1.4.1.1,从 枯草芽孢杆菌)(σ)是由混合适量的AlaDH酶解与10毫米磷酸盐缓冲剂pH值7 appendorf管和储存在4°C ( 33]。10毫米 β简化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH 98%)从σ准备新鲜的冰酷10毫米磷酸盐缓冲剂pH值7和及时使用。50 mM丙酮酸钠(C3H3NaO399%)(σ)股票的解决方案是由溶解适量的丙酮酸盐在去离子水。10毫米磷酸盐缓冲剂pH值7准备通过添加10毫米磷酸氢二钾(K2HPO498%)(丙烯酰胺)磷酸二氢钾(KH 10毫米2阿宝499.5%)(丙烯酰胺)和调整到所需的pH值( 33]。

标准的股票氨溶液是由溶解所需数量的浓氨溶液(NH)325%)(默克公司)去离子水。已经使用的氨溶液与纳氏比色法使用氯化铵(NH标准化4Cl, 99.5%)盐。单体的齐次原液2-hydroxyethyl丙烯酸甲酯(C (CH3)库奇舞2CH2哦,97%)(奥尔德里奇)是由混合适量的丙烯酸-单体和引发剂2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPP) (C16H16O398%)(丙烯酰胺)瓶,用铝箔包裹。混合物然后轻轻搅拌几分钟,储存在4°C。

2.2。仪表

Chronoamperometric测量执行一个AUTOLAB PG12 AUT(71681)稳压器/恒流器。丝网印刷碳糊电极(SPE)由马来西亚Kebangsaan大学设计和制造的Scrint印刷有限公司是涂有固定AlaDH酶膜和作为工作电极。Ag / AgCl和玻璃碳电极作为参考和辅助电极,分别。用磁力搅拌器搅拌电解液在测量电流的测量。pH值的测量是用酸碱计(MeterLab榜单210)使用玻璃电极相结合。AlaDH enzyme-containing水凝胶膜是由UV-initiated photopolymerisation与紫外线照射单元(RS组件196 - 5251)。

2.3。构建生物传感器

制造AlaDH酶电极,单体的混合物-和5 AlaDH酶 μL准备的比率1:1的酶浓度0.6单位。混合然后放置到SPE上,暴露在长波紫外线辐射与广泛的氮(N 500秒2)气体的排除。

2.4。优化生物传感器的反应

定量测定的 NH 4 + 离子是由计时电流法使用AlaDH酶电极。电化学生物传感器的功能特点的最优条件,动态范围、检出限、重现性和可重复性研究,水动力研究,和货架寿命研究。研究进行了室温和5毫升10毫米磷酸盐缓冲剂pH值7作为承运人的解决方案不断搅拌条件下(100 rpm)。基质混合物包含 NH 4 + 丙酮酸离子,加入一定量NADH安培计的细胞在一个稳定的基线。被表示为当前采取的测量差异,定义为电化学反应后获得的稳定的电流-稳定的基准电流。测量进行了一式三份。

AlaDH酶电极的测量电流的响应之间的首次与循环伏安法研究了−1.00 - -1.00 V和Ag / AgCl扫描速率为0.02 V / s。接下来,水动力研究通过改变应用潜力的范围0.45 - -0.80 V和Ag / AgCl。pH值的影响与生物传感器的反应研究了不同载体溶液的pH值(10毫米磷酸盐缓冲剂)范围内的pH值5.8 - -8.0。而酶加载的影响是通过改变酶加载在水凝胶膜的范围0.0900 - -0.8250单位。

准备酶电极膜厚度不同,不同混合物的单体丙烯酸-和AlaDH酶(0.5 6 μL)的比率也准备了1:1的常数酶加载0.6单位。膜的厚度被确定使用数字游标卡尺与0.01毫米的精度。

确定温度对生物传感器响应的影响,温度变化从10°C到50°C。优化各自的NADH和丙酮酸的浓度,磷酸盐缓冲pH值7与不同浓度的丙酮酸(0.001 - -0.05毫米)和NADH(0.02 - -0.3毫米)。之后,调查对不同对生物传感器性能的影响 NH 4 + 离子浓度(0.03 - -3.41 mg / L)和丙酮酸的浓度和NADH都保持不变。

生物传感器的重现性研究通过测量不同的SPE的反应是一样的 NH 4 + 离子浓度为0.68 mg / L。而生物传感器的重复性进行了研究使用相同的SPE具有相同 NH 4 + 离子浓度为0.68 mg / L和当前不同信号被为每个SPE的5倍。保质期的研究AlaDH enzyme-based电极研究了测量1.53 mg / L NH 4 + 离子电极使用相同的时间间隔2天直到高原反应。

评估的影响碱(Na+K+)、碱土(毫克2 +、钙2 +),重金属(铁3 +)胺(甲胺、氨基乙烷)和硫酸盐离子(这样42−)干扰,双组分的混合物 NH 4 + 离子与干扰物质在不同摩尔比的干扰物质 NH 4 + 离子在10 - 5000的范围由测量电流的方法进行分析。当前差异获得干扰物质/ NH 4 + 与纯离子混合物进行了比较,单个组件的解决方案(0.68 mg / L NH 4 + 离子)使用 t以及。

最后,构建生物传感器是申请恢复测试使用不同浓度的标准 N H 4 + 离子和实际样品分析河水。结果验证了用纳氏比色方法的建立过程。

3所示。结果和讨论

2显示了典型的循环voltammograms展示的electrocatalytic活动AlaDH酶电极在水解决方案包含10毫米磷酸盐缓冲剂pH值7在基质的缺失和存在1.70 mg / L NH 4 + 离子。实验是在0.3毫米的存在进行丙酮酸和NADH扫描速率为0.02 V / s和Ag / AgCl电极之间的潜在范围−1.00 - -1.00 V。添加 NH 4 + 离子给上升到一个更高的电流的潜在范围0.4 - -0.9 V由于electrocatalytic NADH氧化在丙酮酸酶转化丙氨酸的存在 NH 4 + 离子在酶的氧化还原反应。因此,它似乎可以量化 NH 4 + 离子浓度间接通过测量电流的增加NADH氧化。

循环voltammograms AlaDH电极没有(a)和(b)为1.70 mg / L NH 4 + 离子。实验是在0.3毫米的存在进行丙酮酸和NADH pH值7扫描速率为0.02 V / s和Ag / AgCl电极。

为了选择最好的潜在应用测量电流的测定 NH 4 + 离子,水动力voltammogram记录的潜在范围0.45 - -0.80 V与Ag / AgCl电极(图 3)。在+ 0.6 V的应用潜力,目前达到高原,因此,采用这种潜在的进一步研究。Bertocchi和Compagnone 32]报道相同的结果在测量电流的趋势 NH 4 + 离子测定使用谷氨酸脱氢酶(GLDH) enzyme-based调查。

的依赖性AlaDH电极反应的电极电位。解决方案包含1.70 mg / L NH 4 + 离子和0.3毫米丙酮酸和NADH pH值7 ( n = 3 )。

酶是两性分子含有大量的酸和基本组,主要位于其表面。这些团体的指控会有所不同,根据他们的pH值的环境。这将影响的总净电荷酶和外表面的电荷分布,除了反应催化地活跃的群体。这些影响尤其重要的活跃的社区网站。综上所述,指控与pH值的变化影响活动,结构稳定,溶解性的酶。AlaDH的等电点是在pH值为6.7,酶通常的最小溶解度在水溶液和分子上的净电荷为零( 34]。以类似的方式对酶的影响,基板上的电荷,电荷分布、产品和辅酶也将受到pH值的变化( 35]。在目前的工作,的最大灵敏度的蹩脚AlaDH观察(图7.0 pH值 4)。施罗德et al。 31日)也报道,pH值的最佳AlaDH脱氨基作用和氨基化反应~ pH值7.0。

pH值的AlaDH电极在溶液中含1.70 mg / L NH 4 + 离子( n = 3 )。

观察图 5,响应增加而增加AlaDH酶膜的加载。这表明0.6单位的酶加载足以获得足够高的响应在这个系统。关颖珊et al。 36)使用相同数量的AlaDH酶被困的聚([氨基甲酰)磺酸盐(pc)水凝胶对聚四氟乙烯膜测量电流的测定丙氨酸。表 1显示了水凝胶膜的厚度0.6包含单位AlaDH酶决定使用数字游标卡尺与0.01毫米的精度。

水凝胶膜的厚度0.6包含单位AlaDH酶决定使用数字游标卡尺( n = 3 )。

总量AlaDH和丙烯酸-单体混合物的体积比为1:1 ( μL) AlaDH-containing水凝胶膜的厚度(毫米)
0.5 0.08 ± ( 0.02 )
1。0 0.11 ± ( 0.02 )
2.0 0.13 ± ( 0.02 )
3.0 0.18 ± ( 0.02 )
4.0 0.20 ± ( 0.03 )
5.0 0.23 ± ( 0.01 )
6.0 0.25 ± ( 0.01 )

酶加载效应对AlaDH电极反应在溶液中含1.70 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 3 )。

膜厚度的影响对AlaDH电极响应如图 6。最优厚度AlaDH enzyme-containing photoHEMA膜被发现从5 0.23毫米 μL矩阵由于标准差最低每次都犯同样的电极和给了一致的信号相同的基质浓度。膜的厚度0.25毫米不选择酶固定在随后的是厚的水凝胶膜拥有更多的交联结构,可以防止或减缓基质渗透膜影响酶反应,从而导致较低的反应。

对AlaDH电极膜厚度的影响反应在溶液中含1.70 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 3 )。

温度是生物传感器的另一个参数必须考虑性能。图 7显示的形象 NH 4 + 生物传感器的反应温度。随温度和最适温度的响应是观察到35°C。增加稳定在较高的温度可能解释为聚合物矩阵作为一种支架从而防止变性由于广泛的构象变化( 37]。总之,高工作温度(30°C)不能促进传感器性能有效减少由于溶解氧的可用性在缓冲的酶促反应和酶变性缓慢的促销活动 36]。当温度转移到55°C, AlaDH酶中损失了70%的原始活动( 29日]。在目前的工作,25°C被选为工作温度以来所有后续实验生物传感器的灵敏度是足够好为进一步研究。

温度曲线的AlaDH电极在溶液中含1.70 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 3 )。

提高AlaDH电极的性能,各种丙酮酸和NADH浓度进行了调查。优化各自的丙酮酸和NADH的浓度,生物传感器的响应为1.70 mg / L NH 4 + 离子与不同浓度丙酮酸和NADH提出了数字 8 9。响应丙酮酸和NADH浓度的增加而增加,并成为饱和在丙酮酸浓度的0.01毫米和0.25毫米NADH,分别。

最佳测定丙酮酸浓度的电解质溶液中含有0.3毫米NADH和1.70 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 3 )。

确定最佳NADH丙酮酸浓度电解质溶液中含有0.01毫米和1.70 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 3 )。

的响应曲线 NH 4 + 离子浓度决定使用AlaDH酶电极图所示 10。高原地区的浓度时达到 NH 4 + 离子高于1.53 mg / L。

对不同AlaDH电极的响应曲线 NH 4 + 离子浓度范围内的pH值0.03 - -3.41 mg / L 7 ( n = 3 )。

的情节 NH 4 + 离子浓度对当前的区别是线性的 NH 4 + 离子浓度范围0.03 - -1.02 mg / L(图 11)。的线性部分可以回归方程所描述的情节 y = 8.135 x - - - - - - 0.320 与相关系数 R2 0.974。的LOD NH 4 + 离子,这里定义为空白的浓度相当于一个信号加上三倍标准差的空白 388.52)被发现 μg / L。

AlaDH电极产生的线性响应 NH 4 + 离子浓度范围0.03 - -1.02 mg / L的pH值7 ( n = 3 )

酶反应的动力学参数可以估计的直接线性法Lineweaver-Burk情节从实验数据 39]。明显Michaelis-Menten常数( K )估计Lineweaver-Burk情节是0.029毫米的 NH 4 + 离子(图 12)。

Lineweaver-Burk蹩脚的情节AlaDH酶在水凝胶膜。

一些方法测量电流的测定 NH 4 + 离子已经开发和报道。在测量电流的 NH 4 + 电极由诺谟图等。 1)包括使用SPE修改Meldola是固定的聚碳酸酯膜是蓝色的。这个传感器检测 NH 4 + 离子间接通过测量电流下降的速率被发现依赖GLDH酶的浓度,2-oxoglutarate, NADH。生物传感器的灵敏度铵报道关颖珊et al。 9]使用一个固定的矩阵聚([氨基甲酰)磺酸钠水凝胶含有低bienzyme系统相比,这项工作报告的生物传感器(基于固定AlaDH photoHEMA膜),但这里的生物传感器报告展示了更宽的线性范围0.029 - -4.26 mg / L。另一种方法对荧光 NH 4 + 离子测定的离子色谱法(IC)使用postcolumn derivatisation o-phthaldialdehyde (OPA)高浓度的钠和氨基酸矩阵开发了郭et al。 24),显示良好的灵敏度和线性范围0.85 - -85.17 μ0.85 g / L和LOD μg / L。将氨基酸干扰,postcolumn衍生化反应的基础上应用氨OPA和亚硫酸盐。因此,铵生物传感器开发的这项工作有优势的简单的制造和应用程序相比,那些报道到目前为止,但提供了性能相当,甚至比使用其他固定矩阵。

生物传感器的重现性和可重复性进行评估为0.68 mg / L NH 4 + 离子。当前不同测量使用相同的SPE获得了满意的重复性标准偏差值在6.4 - -11.2%的范围( n = 5 )。而获得的测量使用不同的SPE给非常有前途的相对标准偏差值的1.4 - -4.5% ( n = 5 )(图 13)。这些RSD为足够低考虑膜可再生的使用该方法在目前的工作。

AlaDH酶电极的重现性和可重复性暴露于0.68 mg / L NH 4 + 离子在pH值7 ( n = 5 )。

的保质期AlaDH enzyme-based电极测试通过测量1.53 mg / L NH 4 + 离子在2天的时间间隔。一旦进行了测量,酶电极在冰箱储存在4°C。经过为期两天的贮藏期,生物传感器灵敏度下降更快,达到大约40.1%的初始值敏感性,不断在第五天29.3%,当前没有显著差异观察直到11天的贮藏期(图 14)。保质期的研究数据AlaDH enzyme-based电极表给出 2

保质期的研究数据AlaDH enzyme-based电极测试解决方案包含1.53 mg / L N H 4 + 离子,NADH 0.25毫米和0.01毫米丙酮酸在pH值7 11天的时间( n = 3 )。

时间(天) 当前的区别(×10−7一) 标准偏差 相对灵敏度(%)
1 0.828 0.023 100.0
3 0.332 0.076 40.1
5 0.243 0.049 29.3
7 0.223 0.055 26.9
9 0.222 0.081 26.8
11 0.205 0.131 24.7

结果在保质期AlaDH电极测试解决方案的研究包含1.53 mg / L N H 4 + 丙酮酸离子,NADH 0.25毫米和0.01毫米在pH值7 11天的时间( n = 3 )。

一个安培计的生物传感器采用AlaDH酶开发了关颖珊et al。 36丙氨酸的测定。这种方法有一个2天的操作稳定性。然而,该方法存在一些问题由于其他水杨酸羟化酶和丙酮酸氧化酶酶调节缓冲pH值的测量解决方案。

在目前的工作,发现碱、碱土金属、重金属等42−离子没有明显干扰定量测定 NH 4 + 离子浓度在低级别(表 3)。典型的干扰物质的摩尔比 NH 4 + 离子在自然水很低。因此,干扰物质的存在离子浓度高于 NH 4 + 离子在水中是不可能的。然而,生物传感器的响应显著降低在高摩尔比率的干扰物质 NH 4 + 离子与获得 t价值高于 t在95%的自信水平临界值。这是由于高浓度的离子的存在增加了介质的离子强度,进一步降低了酶的活动。溶液的离子强度影响酶活性是一个重要的参数。这一点尤其明显,催化取决于运动的带电分子相对于彼此。因此绑定的带电基质酶和运动的带电组内催化“活跃”网站将受到介质的离子成分( 34]。

Na的干涉效应+K+、镁2 +、钙2 +、铁3 +,所以42−,CH3NH2C2H5NH2在不同摩尔比的干扰物质 N H 4 + 离子的测定0.68 mg / L N H 4 + 使用AlaDH离子电极在pH值7 ( n = 3 )。

干扰物质 当前的区别(×10−7一)在不同干扰物质的摩尔比率: NH 4 + 离子
0:1 10:1 100:1 1000:1 5000:1
Na+ 0.560 ± 0.025 0.558 ± 0.033 0.589 ± 0.027 0.531 ± 0.012 0.313 ± 0.083 *
K+, 0.560 ± 0.025 0.522 ± 0.036 0.164 ± 0.047 *
毫克2 + 0.560 ± 0.025 0.567 ± 0.006 0.535 ± 0.017 0.527 ± 0.033 0.187 ± 0.077 *
Ca2 + 0.560 ± 0.025 0.556 ± 0.043 0.449 ± 0.040 * 0.291 ± 0.066
3 + 0.560 ± 0.025 0.616 ± 0.024 0.173 ± 0.017 *
所以42 - 0.560 ± 0.025 0.603 ± 0.032 0.260 ± 0.165 *
CH3NH2 0.560 ± 0.025 0.626 ± 0.014 * 0.893 ± 0.037
C2H5NH2 0.560 ± 0.025 0.760 ± 0.009 * 0.806 ± 0.012

* t 价值 > t 临界值95%自信水平4自由度

可以稳定的酶被发现K+离子,但稳定的程度低于Na+离子。它可以推测,稳定取决于这些碱金属离子的水化作用。然而,离子的水合作用势的他的系列:Na+> K+( 29日]。这是符合干涉效应的顺序观察:K+> Na+。菲3 +和Ca2 +离子干扰显著干扰物质的摩尔比率 NH 4 + 100由于离子形成不溶性沉淀的Fe(哦)3和Ca(哦)2( 40, 41),降低了生物传感器的重现性。

的决心 NH 4 + 离子通过测量电流的方法也可以影响胺,尤其是甲胺(CH3NH2)和乙胺(C2H5NH2),具有相似的物理化学性质 NH 4 + 离子。然而,胺干扰意想不到的在自然水域由于含量低,通常至少低于100倍 NH 4 + 离子( 23]。

的性能 NH 4 + 生物传感器已被评估使用稀释的河水样品与已知的飙升 NH 4 + 离子浓度的范围0.17 - -1.02 mg / L。表 4显示了生物传感器的性能响应的结果对不同河水注入已知样本 NH 4 + 离子浓度。获得的平均回收率值在实验误差接近100%。因此, NH 4 + 本研究开发的生物传感器已经与纳氏比色法的标准方法进行验证。大变化之间的标准差观察收益率在一些样品浓度和生物传感器的响应,例如,样本1和2(表 4),最可能由于不一致的扣球技术特别是当使用低浓度的铵离子。

AlaDH电极响应的性能对不同河流水样与适当的稀释( n = 3 )。

样本 飙升 NH 4 + 离子浓度(毫克/升) 获得 NH 4 + 离子浓度(毫克/升) 恢复(%)
示例1 0.17 0.20 ± 0.06 119.2 ± 35.2
示例2 0.34 0.26 ± 0.14 76.2 ± 41.1
示例3 0.51 0.47 ± 0.04 91.9 ± 7.8
示例4 0.68 0.72 ± 0.06 105.1 ± 8.8
示例5 1.02 0.78 ± 0.17 76.7 ± 16.6

确保分析结果是否通过该方法用于定量测定时提供可靠的结果 NH 4 + 离子、河流水样用适当的稀释测定两种方法。表 5显示了生物传感器的比较研究的结果和纳氏比色方法。常见的 t以及应用于检查两种方法给出的结果是否在95%信心水平差距显著。

AlaDH电极的比较研究的结果,建立了纳氏比色法与适当的稀释(使用不同的河水样品 n = 3 )

样本 的浓度 NH 4 + 离子的生物传感器(平均),mg / L ( n = 3 ) 的浓度 NH 4 + 离子通过纳氏比色法(平均),mg / L ( n = 3 ) t 价值
示例1 0.88 ± 0.11 0.73 ± 0.04 2.179
示例2 0.77 ± 0.07 0.62 ± 0.07 2.509
示例3 0.78 ± 0.11 0.94 ± 0.12 1.688
示例4 0.73 ± 0.26 0.67 ± 0.02 0.407
示例5 0.77 ± 0.21 0.77 ± 0.08 0.039

结果表明,计算 t以及价值观都不到 t2.776 4自由度的临界值。结果表明,这两种方法都没有统计上的显著差异 NH 4 + 离子的决心。这可能是由于缺乏干扰杂质对开发生物传感器在实际样品。这表明这两种方法的结果具有可比性。

4所示。结论

的优化AlaDH enzyme-based电极被发现有用的敏感的测量 N H 4 + 离子。此外,测量电极的重现性和可重复性是合理的。膜的制备AlaDH enzyme-containing SPE涉及简单的光刻技术。这可能是一次性的制造方法允许以低成本大规模生产。电极表现出高灵敏度(LOD, 8.52 μg / L)和0.03 - -1.02 mg / L之间的动态范围。良好的生物传感器之间的协议和纳氏比色法证明了几乎和精度高的生物传感器分析水样。

确认

作者要感谢马来西亚Kebangsaan大学提供的研究型大学操作基金(UKM-OUP-NBT-29-151/2011)。作者还要感谢马来西亚Kebangsaan大学研究生奖学金授予Tan玲玲。

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