University of PardubiceFaculty of Chemical Technology

University

Employees
|
Students
Česky

Publication detail

Electrodeposited carbonyl functional polymers as suitable supports for preparation of the first-generation biosensors

Authors: Sýs Milan | Bártová Michaela | Mikysek Tomáš | Švancara Ivan

Year: 2023

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Sensors

Page from-to: 3724

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Elektrolyticky deponované polymery s karbonylovou funkční skupinou jako vhodné nosiče pro přípravu biosenzorů první generace	Cílem této elektrochemické studie bylo zjistit, který typ elektrochemicky naneseného karbonylem funkcionalizovaného polymeru představuje nejvhodnější elektrodový substrát pro přímou kovalentní imobilizaci biologických katalyzátorů (enzymů). Za tímto účelem byla porovnána triáda amperometrických biosenzorů lišících se typem vodivých polymerů (polyvanilin, poly-trans-cinnamaldehyd a poly-4-hydroxybenzaldehyd) a fungování vybraných enzymů (tyrosináza a alkalická fosfatáza) pro biologické snímání neurotransmiterů (dopamin, epinefrin, noradrenalin a serotonin) a fenylfosfátů (p-aminofenylfosfát a hydrochinondifosfát). Jednotlivé vrstvy polymerů byly elektrochemicky nanášeny na komerčně dostupné sítotiskové uhlíkové elektrody (typ C110) pomocí opakovaného cyklování v lineárním voltametrickém režimu. Jejich charakterizace byla následně provedena SEM mikroskopií a FTIR spektroskopií zeslabené celkové odrazivosti. Molekuly enzymů byly kovalentně navázány na volné karbonylové skupiny v polymerech prostřednictvím tvorby Schiffových bází, v některých případech dokonce za použití speciálních síťovacích činidel. Takto připravené biosenzory byly zkoumány pomocí cyklické voltametrie a amperometrické detekce. Tímto způsobem byla definována role karbonylových skupin uložených v polymerní struktuře s ohledem na účinnost vazebných enzymů a následně i přes konečný (elektro)analytický výkon.	Amperometrická detekce; polymer s karbonylovou funkční skupinou; katalytický biosenzor; elektropolymerizace; enzym; fenolové sloučeniny; tvorba Schiffových bází
eng	Electrodeposited carbonyl functional polymers as suitable supports for preparation of the first-generation biosensors	The aim of this electrochemical study was to ascertain which type of electrochemically deposited carbonyl functionalized polymer represents the most suitable electrode substrate for direct covalent immobilization of biological catalysts (enzymes). For this purpose, a triad of amperometric biosensors differing in the type of conductive polymers (poly-vanillin, poly-trans-cinnamaldehyde, and poly-4-hydroxybenzaldehyde) and in the functioning of selected enzymes (tyrosinase and alkaline phosphatase) has been compared for the biosensing of neurotransmitters (dopamine, epinephrine, norepinephrine, and serotonin) and phenyl phosphates (p-aminophenyl phosphate and hydroquinone diphosphate). The individual layers of the polymers were electrochemically deposited onto commercially available screen-printed carbon electrodes (type C110) using repetitive potential cycling in the linear voltammetric mode. Their characterization was subsequently performed by SEM imaging and attenuated total reflectance FTIR spectroscopy. Molecules of enzymes were covalently bonded to the free carbonyl groups in polymers via the Schiff base formation, in some cases even with the use of special cross-linkers. The as-prepared biosensors have been examined using cyclic voltammetry and amperometric detection. In this way, the role of the carbonyl groups embedded in the polymeric structure was defined with respect to the efficiency of binding enzymes, and consequently, via the final (electro)analytical performance.	Amperometric detection; carbonyl functional polymer; catalytic biosensor; electropolymerization; enzyme; phenolic compounds; Schiff-base formation