Testing of new electrode arrangements for monitoring of electrochemically oxidisable biologically active organic compounds

Abstract

Předložená disertační práce je zaměřena na elektrochemickou charakterizaci a testování nově vyvinutých pracovních elektrod a jejich uspořádání. Tyto elektrody byly vyrobené z čistého atomárního zlata nebo z mikročástic grafitického uhlíku a jsou vhodné pro velkoplošné monitorování různých organických látek; dalším, ale neméně důležitým cílem práce je vývoj nových citlivých voltametrických metod pro stanovení oxidovatelných biologicky aktivních organických látek. Měřící systém cel s integrovanými uhlíkovými kompozitními elektrodami byl vybrán pro vývoj voltametrické metody vhodné ke stanovení homovanilové kyseliny, vanilylmandlové kyseliny a indoxylsulfátu. Tyto biomarkery různých onemocnění lidského těla byly vybrány z důvodu neustálého nárůstu zájmu lékařských laboratoří o jejich stanovování. Navíc, před samotným stanovením indoxylsulfátu byla provedena jeho extrakce na tuhé fázi z matrice lidské moči. Všechny naměřené výsledky byly porovnány s výsledky měření s již standardně používanou uhlíkovou pastovou elektrodou. Zlaté naprašované (metoda fyzikální parní depozice) nanostrukturované filmové elektrody s povrchem modifikovaným různými funkčními skupinami a substráty a zlaté nanostrukturované filmové elektrody naprášené na upraveném PTFE byly vybrány pro testování a elektrochemickou...

Submitted Ph.D. Thesis is focused on the electrochemical characterization and testing of recently developed working electrodes made from pure gold or graphitic carbon particles and electrochemical arrangements. These electrodes are suitable for large screening measurements of various organic compounds. The development of new sensitive voltammetric methods for determination of oxidisable biologically active organic compounds is another aim of this work. To verify its applicability, the array of carbon composite film electrodes integrated in measuring cell system was selected for the development of voltammetric methods for determination of homovanillic acid, vanillylmandelic acid, and indoxyl sulphate. These analytes, which belong to the group of biomarkers of human diseases, were selected for increasing interest in their determination in medical laboratories. Moreover, determination of indoxyl sulphate was coupled to its solid phase extraction from human urine prior to voltammetric determination. Obtained results were compared with measurements of standards with well-established carbon paste electrode. Sputtered (physical vapour deposition method) gold nanostructured film electrodes on treated PTFE substrates and gold nanostructured film electrodes modified with various functional groups on the...