Impedimetrijski biosenzor za detekciju homocisteina baziran na S-Adenozil-L-Homocistein hidrolazi imobilisanoj na elektrodi modifikovanoj galijum oksidom i SWCNTs

Abstract

Hronična oboljenja karakteristična za stariju populaciju često su posledica povišenog nivoa homocisteina u telesnim tečnostima. Radi prevencije pojave bolesti neophodno je razviti brzu, jednostavnu i pouzdanu metodu za detekciju homocisteina, uz minimalnu prethodnu obradu uzorka. U ovom radu razvijen je nov pristup za impedimetrijsku detekciju homocisteina, baziran na upotrebi hidrolitičkog enzima S-Adenozil-L-Homocistein hidrolaza (SAH), koji je imobilisan na kompozitnom materijalu - nanočestice galijum oksida stabilizovane citratom i dispergovane na jednozidnim ugljeničnim nanocevima (CA/Ga2O3@SWCNTs). Kompozitni materijal je korišćen za modifikaciju površine štampane elektrode. Na taj način je dobijena selektivna, osetljiva i pouzdana patforma za detekciju homocisteina, sa granicom detekcije (LOD) 0.17 μM i linearnim radnim opegom od 1 do 44 μM. Stabilnost Ga2O3 je povećana oblaganjem citratima, a problem električne anizotropije prevaziđen građenjem kompozita sa jednozidnim ugljeničnim nanocevima (single walled carbon nanotubes - SWCNTs). Ovaj kompozit se pokazao kao stabilna podloga za imobilizaciju enzima. Karakterišu ga katalitičke osobine u reakciji prenosa elektrona i reakciji oksidacije homocisteina. Dobijen sistem nije podložan smetnjama koje potiču od interferenata iz biološkog matriksa, a sama elektroda poseduje veliku stabilnost i reproduktivnost. Praktična upotrebljivost senzora je dokazana izvođenjem merenja u realnim uzorcima. Predložen biosenzor predstavlja odličan alat za praćenje nivoa homocisteina, koji je pogodan za upotrebu u kliničkoj praksi i ima veliki potencijal za prevenciju pojave različitih i ozbiljnih oboljenja.