ИСТИНА

Полиионные жидкости (ПИЖ) представляют собой функциональные полимеры, которые обладают высоким сродством к различным (нано)материалам и металлам и при этом обладают высокой плотностью заряда. Это позволяет использовать их для эффективной модификации поверхностей (в том числе и проводящих) и последующей нековалентной (электростатической) иммобилизации биомолекул, в частности ферментов. В связи с этим последовательная (двухстадийная) адсорбция ПИЖ и фермента является простым и перспективным подходом к созданию электрохимических биосенсорных систем, которые могут быть востребованы в медицине, пищевой промышленности и экологическом мониторинге. В данной работе в качестве ПИЖ были выбраны бромиды поли-1-этил-3-винилимидазолия (ПВИ-Et) и поли-1-бутил-3-винилимидазолия (ПВИ-Bu), а в качестве модельного фермента с низкой изоэлектрической точкой ‒ глюкозооксидаза (ГО). Визуализацию пленок ПИЖ проводили методом атомно-силовой микроскопии, а закономерности формирования полимерных и полимер-ферментных покрытий были выявлены методом пьезоэлектрического микровзвешивания с мониторингом диссипации. Обнаружено, что при относительно низкой концентрации ПИЖ (1 г/л) её адсорбция приводит к образованию наноразмерных сетчатых плёнок с довольно невысокой степенью заполнения поверхности (≈50%). Повышение концентрации ПИЖ сопровождается увеличением степени заполнения поверхности и толщины покрытий, которые, тем не менее, остаются наноразмерными. Показано, что пленки ПИЖ способны связывать значительные количества ГО в условиях, когда фермент и полимерное покрытие заряжены противоположно. Для создания электрохимических (амперометрических) биосенсорных систем на поверхность планарных графитовых электродов последовательно наносили пероксидчувствительный медиатор, затем (путём адсорбции) ПИЖ и ГО. Проведенная оптимизация позволила определить наилучшие концентрации полимерного компонента (6 г/л) и фермента (3,2 г/л) на соответствующих стадиях их нанесения, при которых полимер-ферментные биосенсорные системы проявляют высокую чувствительность. Установлено, что их чувствительность по глюкозе составляет 0,025 A/(M × см2) и 0,016 A/(M × см2) в случае использования в качестве полимерного компонента ПВИ-Et и ПВИ-Bu соответственно. Обнаружено, что полученные биосенсорные системы демонстрируют широкий линейный диапазон, субмикромолярный предел обнаружения и высокую операционную стабильность по глюкозе. (с. 342)