Biosenzory pro testování inhibitorů cholinesteras

Abstract

Charles University, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Analysis Student: Bc. Ondřej Keresteš Supervisor: PharmDr. Marta Kučerová, Ph.D. Consultant: pplk. prof. RNDr. Miroslav Pohanka, Ph.D., DSc. Title of diploma's thesis: Biosensors for testing of cholinesterases' inhibitors Acetylcholinesterase (AChE, EC 3.1.1.7) cleaves acetylcholine in the nervous system. Binding of acetylcholine to the receptor and subsequent hydrolytic cleavage at central synapses or neuromuscular junction allows the repeated transmission of nerve impulses. This ensures controlled movement and optimal human cognitive abilities. In case of contact of AChE with the inhibitor, it becomes blocked, thus deteriorating cognitive functions and affects convulsions, with prolonged exposure death can occur. The aim of this work was to test various approaches to measurement of the activity of cholinesterases exposed to two inhibitors, as well as the preparation of biosensors using selected immobilization techniques. Three immobilization procedures were tested. Two of them were using electrochemical detectors and the aim was to optimize the method of quantification activity of AChE by measuring the pH difference (AChE was anchored by the chitosan membrane) and...

Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutické chemie a farmaceutické analýzy Student: Bc. Ondřej Keresteš Vedoucí práce: PharmDr. Marta Kučerová, Ph.D. Konzultant: pplk. prof. RNDr. Miroslav Pohanka, Ph.D., DSc. Název diplomové práce: Biosenzory pro testování inhibitorů cholinesteras Acetylcholinesterasa (AChE, EC 3.1.1.7) štěpí acetylcholin v nervovém systému. Vazba acetylcholinu na receptor a následné hydrolytické štěpení v centrálních synapsích nebo na nervosvalových ploténkách umožňuje opakovaný přenos nervového vzruchu. Tím je zabezpečen vědomý pohyb a optimální kognitivní schopnosti člověka. Při styku AChE s inhibitorem dojde k jejímu zablokování, tedy ke zhoršení kognitivních funkcí a zasaženého postihnou křeče, při delší expozici může nastat smrt. Cílem práce bylo otestovat různé přístupy v měření aktivity AChE inhibované fyzostigminem a takrinem. Dalším cílem byla příprava biosenzorů pomocí vybraných imobilizačních technik. Vyzkoušeny byly tři postupy imobilizace - dva s použitím elektrochemických detektorů, kdy byla cílem optimalizace metody stanovení aktivity AChE měřením rozdílu pH (AChE kotvena v chitosanové membráně), nebo chronoamperometricky (AChE sorbována na tištěné elektrodě). Třetí zkoumanou cestu zahrnovala imobilizace AChE na magnetické...