Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Impedimetrischer Nanobiosensor basierend auf der Biokatalyse von Katalase an einer CdTe-Nafion-modifizierten Glaskohlenstoffelektrode zur subnanomolaren Detektion von Wasserstoffperoxid

Mehdi Asgari1, Mojtaba Shamsipur

Ein robuster und effektiver Nanokompositfilm auf Basis einer mit Nafion-CdTe-Quantenpunkten modifizierten Glaskohlenstoffelektrode wurde durch Tropfengießen hergestellt. Das hergestellte Nanokomposit wurde verwendet, um einen neuartigen Katalase-Biosensor zur Bestimmung von Wasserstoffperoxid zu konstruieren. Der direkte Elektronentransfer und die Elektrokatalyse von Katalase wurden untersucht. Ein Paar quasi-reversibler Redoxpeaks von Katalase wurde in 0,20 M entlüfteter Phosphatpufferlösung mit pH 7,0 beobachtet. Der Nanokompositfilm zeigte eine deutliche Förderung des direkten Elektronentransfers zwischen Katalase und Glaskohlenstoffelektrode. Die immobilisierte Katalase zeigte eine ausgezeichnete elektrokatalytische Aktivität bei der Reduktion von H2O2. Zyklische Voltammetrie (CV), Chronoamperometrie (CA) und elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) wurden verwendet, um die Leistung des hergestellten Nanobiosensors zu charakterisieren. Die Ergebnisse zeigten, dass der hergestellte Biosensor als amperometrischer Biosensor zur H2O2-Erkennung verwendet werden könnte. Das System erwies sich auch als gut geeignet für die Impedimetrie als hervorragendes Biosensorsystem für Wasserstoffperoxid. Die elektrochemischen Impedanzspektroskopiemessungen ergaben, dass der Ladungsübertragungswiderstand nach enzymatischer Reaktion mit der Wasserstoffperoxidkonzentration deutlich abnimmt, sodass die vorgeschlagene modifizierte Elektrode als hervorragender Nanobiosensor zur Erkennung von Ultraspuren von H2 O2 (2,0 × 10-10-2,0 × 10-9 M) eingesetzt werden kann.