Inventory number IRN Number of state registration
0220РК00486 AP05134201-OT-20 0118РК00301
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 4 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 3 159
Total number of pages Patents Illustrations
140 1 19
Amount of funding Code of the program Table
10000000 AP05134201 0
Name of work
Разработка мультиферментных биосенсоров на основе полимерного наноматериала. Изготовление экспериментального образца прибора-анализатора с полимерными ферментными сенсорами для определения двух метаболитов в биологических жидкостях
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Ибадуллаева Салтанат Жарылкасыновна , Аппазов Нұрбол Орынбасарұлы , Ким Юрий Александрович , Сиханова Нургуль Сагиндыковна , Жусупова Лэйля Ажибаевна , Акылбеков Нургали Икрамович ,
0
0
1
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество «Кызылординский университет имени Коркыт Ата»
Abbreviated name of the service recipient НАО «Кызылординский университет имени Коркыт Ата»
Abstract

микрокапсулы с одним ферментом микрокапсулы с двумя ферментами, биосенсорные датчики, представляющие собой комбинацию полимерных слоев и микрокапсул с ферментами и образующие новое полимерное ферментное и мультиферментное покрытие. В работе были инкапсулированы и иммобилизованы ферменты пероксидаза хрена, уреаза, глюкозооксидаза, креатининдеиминаза, ацетилхолинэстераза.

бір ферментті микрокапсулалар, екі ферментті микрокапсулалар, полимерлі қабаттар мен ферментті микрокапсулалардың комбинациясынан тұратын, жаңа полимерлі ферментті және мультиферментті жабынды құрайтын биосенсорлық датчиктер. Жұмыс барысында желкек пероксидазасы, уреаза, глюкозооксидаза, креатиндеиминаза, ацетилхолинэстераза ферменттері капсулаланды және иммобилизацияланды

Целью данной работы стало изучение каталитической активности мультиферментной системы глюкозооксидаза-пероксидаза хрена для определения глюкозы с использованием микрореакторов на основе инкапсулированных ферментов.

Жобаның мақсаты: биологиялық сұйықтықтардың метаболиттерін анықтау үшін полиэлектролиттер қабаттарының арасында орналасқан ферментті микрокапсулалар негізінде дайындалған мультиферментті жүйені дайындау технологиясын әзірлеу; бірнеше тәуелсіз ферментті және мультиферментті микрореакторларды (ферментті сенсорлардың сезімтал қабаттары тіркеуші электродтан бөлінген) жасау; бір ферменттің каталитикалық реакциясының өнімі екінші ферментке арналған субстрат(каскадтық реакция) болып табылатын ферменттермен микрокапсулалар негізінде ұштасқан полиферментті жүйелердің жұмысы бойынша бастапқы деректерді алу.

Методы: получение составных кальций карбонатных коровых частиц; получение полиэлектролитных микрокапсул с ферментами; изготовление ферментсодержащих полимерных покрытий; амперометрический метод определения концентрации глюкозы, потенциометрический способ определения концентрации мочевины, креатинина, ацетилхолина; спектрофотометрический метод определения концентрации пероксида водорода и глюкозы в каскадной реакции при создании пары ферментов глюкозооксидаза - пероксидаза хрена.

Әдістер: кальций карбонатты құрамды қабықты бөлшектер алу; ферментті полиэлектролитті микрокапсулаларды алу; ферменттері бар ферментті полимерлі жабындарды дайындау; глюкоза концентрациясын анықтаудың амперометриялық әдісі, несепнәр, креатинин, ацетилхолин концентрациясын анықтаудың потенциометриялық тәсілі; глюкозооксидаза - желкек пероксиді ферменттерінің буы болған кезде каскадтық реакцияда сутегі пероксидінің және глюкоза концентрациясын анықтаудың спектрофотометриялық әдісі.

На данном этапе выполнения проекта были продолжены выполненные на первом этапе исследования по изучению способности детектировать соответствующие субстраты, включенных в полиэлектролитные капсулы и полимерное микроячеистое покрытие ферментов уреаза и пероксидаза хрена. Дополнительно были проведены исследования с ферментами глюкозооксидаза, ацетилхолинэстераза и креатининдеиминаза. Была создана мультиферментная система, состоящая из трех ферментом: ацетилхолинэстераза креатининдеиминаза и уреаза, представляющая собой микрореактор, поскольку в этой системе регистрирующий электрод был отделен от чувствительных слоев биосенсорной системы. Чувствительные слои с разными ферментами были нанесены на стенки спектрофотометрической ячейки, а измерительный электрод вносился в тестовый раствор, заполняющий спектрофотометрическую ячейку. Потенциометрическим методом показана способность этих ферментов последовательно детектировать собственные субстраты в измерительной ячейке. Амперометрическим методом были проведены исследования фермента глюкозооксидаза. Впервые в мировой практике были проведены исследования инкапсурированных вместе в одни и те же микрокапсулы пары ферментов глюкозооксидаза и пероксидаза хрена.

Жобаны орындаудың осы кезеңінде полиэлектролитті капсулаларға және уреаз ферменттері мен желкек пероксидазына енгізілген тиісті субстраттарды анықтау қабілетін зерттеу бойынша бірінші кезеңде орындалған зерттеулер жалғастырылды. Глюкозооксидаза, ацетилхолинэстераз және креатининдеиминаз ферменттерімен қосымша зерттеулер жүргізілді. Үш ферменттен тұратын мультиферменттік жүйе құрылды: микрореактор болып табылатын ацетилхолинэстераза креатининдеиминаз және уреаза, себебі осы жүйеде тіркеуші электрод биосенсорлық жүйенің сезімтал қабаттарынан бөлінген. Әртүрлі ферменттері бар сезімтал қабаттар спектрофотометриялық ұяшықтың қабырғаларына жағылды, ал өлшеу электроды спектрофотометриялық ұяшықты толтыратын тест ерітіндісіне енгізілді. Потенциометриялық әдіспен осы ферменттердің өлшеу ұяшығында өз субстраттарын біртіндеп анықтау қабілеті көрсетілген. Амперометриялық әдіспен глюкозооксидаза ферментін зерттеу жүргізілді. Әлемдік тәжірибеде алғаш рет бір микрокапсулада глюкозооксидаз және желкек пероксидазы ферменттерінің булары бірге инкапсурленген зерттеулер жүргізілді. Глюкоза оксидазасы - желкек пероксидазасының жұбын қамтамасыз ететін конъюгацияланған каталитикалық реакцияны қолдану арқылы глюкозаны спектрофотометриялық әдіспен өлшеудің негізгі мүмкіндігі көрсетілген.

Показана принципиальная возможность измерения глюкозы спектрофотометрическим методом с использованием сопряженной каталитической реакции, обеспечивающей парой глюкозооксидаза – пероксидаза хрена.

Глюкоза оксидазасы - желкек пероксидазасының жұбын қамтамасыз ететін конъюгацияланған каталитикалық реакцияны қолдану арқылы глюкозаны спектрофотометриялық әдіспен өлшеудің негізгі мүмкіндігі көрсетілген.

Проводимые исследования имеют прикладное значение, поскольку, в перспективе, основной целью разрабатываемой технологии по иммобилизации микрокапсул с ферментами является создание ферментных сенсорных датчиков для широкого спектра дешевых, портативных, легких в управлении биосенсорных устройств-анализаторов различных веществ в жидкостях. Потребность в биосенсорах неуклонно растет в мире с каждым годом в таких сферах как здравоохранение, экологическая безопасность, пищевая промышленность, сельское хозяйство.

Жүргізілген зерттеулер қолданбалы мәнге ие, себебі болашақта ферментті микрокапсулаларды иммобилизациялау бойынша әзірленетін технологияның негізгі мақсаты сұйықтықтағы әртүрлі заттардың биосенсорлық анализатор-құрылғыларын басқаруда арзан, портативті, жеңіл кең спектр үшін ферментті сенсорлық датчиктерді құру болып табылады. Биосенсорларға қажеттілік әлемде жыл сайын денсаулық сақтау, экологиялық қауіпсіздік, тамақ өнеркәсібі, ауыл шаруашылығы сияқты салаларда өсуде.

UDC indices
57.081.23:57.088.1
International classifier codes
34.05.00; 34.17.05;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Мультиферментные биосенсоры; полимерный наноматериал; прибор-анализатор; метаболиты; биологические жидкости;
Key words in Kazakh
Мультиферментті биосенсорлар; полимерлі наноматериал; қондырғы-анализатор; метаболиттер; биологиялық сұйықтықтар;
Head of the organization Каримова Бейбиткуль Сарсемхановна кандидат филологических наук /
Head of work Ибадуллаева Салтанат Жарылкасыновна Доктор биологических наук / профессор
Native executive in charge Аппазов Нұрбол Орынбасарұлы профессор