Application of the Enzymatic Electrochemical Biosensors for Monitoring Non-Competitive Inhibition of Enzyme Activity by Heavy Metals

Show simple item record

dc.contributor.author Ashrafi, Amir M cze
dc.contributor.author Sýs, Milan cze
dc.contributor.author Sedlackova, Eliska cze
dc.contributor.author Nawar, Amir Shaaban Farag Moham cze
dc.contributor.author Adam, Vojtech cze
dc.contributor.author Pribyl, Jan cze
dc.contributor.author Richtera, Lukas cze
dc.date.accessioned 2020-03-19T12:53:10Z
dc.date.available 2020-03-19T12:53:10Z
dc.date.issued 2019 eng
dc.identifier.issn 1424-8220 eng
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/74927
dc.description.abstract The inhibition effect of the selected heavy metals (Ag+, Cd2+, Cu2+, and Hg2+) on glucose oxidase (GOx) enzyme from Aspergillus niger (EC 1.1.3.4.) was studied using a new amperometric biosensor with an electrochemical transducer based on a glassy carbon electrode (GCE) covered with a thin layer of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) incorporated with ruthenium(IV) oxide as a redox mediator. Direct adsorption of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) and subsequent covering with Nafion((R)) layer was used for immobilization of Gox. The analytical figures of merit of the developed glucose (Glc) biosensor are sufficient for determination of Glc in body fluids in clinical analysis. From all tested heavy metals, mercury(II) has the highest inhibition effect. However, it is necessary to remember that cadmium and silver ions also significantly inhibit the catalytic activity of Gox. Therefore, the development of Gox biosensors for selective indirect determination of each heavy metal still represents a challenge in the field of bioelectroanalysis. It can be concluded that amperometric biosensors, differing in the utilized enzyme, could find their application in the toxicity studies of various poisons. eng
dc.format "2939-1"-"2939-14" eng
dc.language.iso eng eng
dc.publisher MDPI AG (Multidisciplinary Digital Publishing Institute) eng
dc.relation.ispartof Sensors, volume 19, issue: 13 eng
dc.rights open access (CC BY 4.0) eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject Glucose oxidase eng
dc.subject heavy metals eng
dc.subject amperometric biosensor eng
dc.subject non-competitive inhibition eng
dc.subject Glukóza oxidáza cze
dc.subject těžké kovy cze
dc.subject amperometrický biosenzor cze
dc.subject nekompetitivní inhibice cze
dc.title Application of the Enzymatic Electrochemical Biosensors for Monitoring Non-Competitive Inhibition of Enzyme Activity by Heavy Metals eng
dc.title.alternative Aplikace enzymatických elektrochemických biosenzorů pro monitorování nekompetitivní inhibice enzymové aktivity těžkými kovy cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Inhibiční účinek vybraných těžkých kovů (Ag +, Cd2 +, Cu2 + a Hg2 +) na enzym glukóza (Glc) oxidáza (GOx) z Aspergillus niger (EC 1.1.3.4.) byl studován pomocí nového amperometrického biosenzoru s elektrochemickým převodníkem založeným na elektrodě ze skelného uhlíku (GCE) pokryté tenkou vrstvou vícestěných uhlíkových nanotrubic (MWCNT) se začleněným oxidem ruthenia (IV) jako redoxního mediátoru. Pro imobilizaci GOx byla použita přímá adsorpce na povrch vícestěných uhlíkových nanotrubic (MWCNT) a následné pokrytí vrstvou Nafionu (R)). Analytické údaje o výkonosti vyvinutého biosenzoru postačují pro stanovení Glc v tělesných tekutinách v klinické analýze. Ze všech testovaných těžkých kovů má rtuť (II) nejvyšší inhibiční účinek. Je však třeba si uvědomit, že kadmium a ionty stříbra také významně inhibují katalytickou aktivitu GOx. Vývoj GOx biosenzorů pro selektivní nepřímé stanovení každého těžkého kovu tedy stále představuje výzvu v oblasti bioelektroanalýzy. Lze usoudit, že amperometrické biosenzory, lišící se od použitého enzymu, mohou najít své uplatnění ve studiích toxicity různých jedů. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.3390/s19132939 eng
dc.relation.publisherversion https://www.mdpi.com/1424-8220/19/13/2939/htm eng
dc.identifier.wos 000477045000100 eng
dc.identifier.obd 39883109 eng


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

open access (CC BY 4.0) Except where otherwise noted, this item's license is described as open access (CC BY 4.0)

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account