Vývoj a charakterizace biosenzoru pro sledování aktivity alkalické fosfatasy na borem dopované diamantové elektrodě modifikované p-aminobenzoovou kyselinou

Abstract

This master's thesis focuses on the development of an electrochemical bisonsor using oxidative grafting of p-aminobenzoic acid (PABA) onto boron-doped diamond (BDD) electrode. The electrochemical behavior of the BDD electrode was compared across polished (p-BDD), O-terminated (O-BDD) and grafting-modified surfaces. The influence od pH on the dissociation of PABA carboxylic groups was investigated on both p-BDD and O-BDD. Furthermore, various concentrations of the modifying acid and their subsequent effect on the [Fe(CN)6]3-/4- redox marker were examined on p-BDD and O-BDD. A further step involved monitoring the electrochemical behavior of 2-phospho-L-ascorbic acid (AA2P) and L-ascorbic acid (AA) on the unmodified electrode. All aformentioned measurments were conducted using cyclic voltammetry (CV). In the subsequent part of the study, differential pulse voltammetry (DPV) was used and optimized, and thereafter used fo all remaining measurements. Following optimization, the repeatability was analyzed and calibration curves for AA and AA2P were measured. Another objective of the research was to monitor the enzyme alkaline phosphatase (ALP) during the conversion of AA2P to AA on the unmodified electrode. In the final phase of the work, the p- BDD electrode was modified by PABA grafting and activated...

Tato diplomová práce se specializuje na vývoj elektrochemického biosenzoru za použití oxidačního graftingu p-aminobenzoové kyseliny (PABA) na borem dopované diamantové (BDD) elektrodě. Bylo porovnáno elektrochemické chování BDD elektrody na leštěném (p- BDD), O-terminovaném (O-BDD) a graftingem modifikovaném povrchu. Byl prověřen vliv pH na disociaci karboxylových skupin PABA na p-BDD a O-BDD. Byly zkoumány různé koncentrace modifikující kyseliny a následný vliv na redoxní marker [Fe(CN)6]3-/4- na p-BDD a O-BDD. Jedním z dalších kroků bylo sledování elektrochemického chování kyseliny 2-fosfo- L-askorbové (AA2P) a kyseliny L-askorbové (AA) na nemodifikované elektrodě. Všechna zmíněná měření probíhala metodou cyklické voltametrie (CV). V další části práce byla použita a optimalizována metoda diferenční pulsní voltametrie (DPV), pomocí které byla následně provedena všechna ostatní měření. Po optimalizaci byla analyzována opakovatelnost a proměřena kalibrační závislost AA a AA2P. Dalším předmětem výzkumu bylo sledování enzymu alkalické fosfatasy (ALP) při přeměnách AA2P na AA na nemodifikované elektrodě. V poslední fázi práce byla p-BDD elektroda modifikována graftingem PABA a aktivována pomocí EDC (N-(3-dimethylaminopropyl)-N′- ethylkarbodiimid) a sulfo-NHS (N-hydroxysulfosukcinimid), což vedlo ke...