БІОТЕХНОЛОГІЯ - В. Г. Герасименко - 2006

Частина ІІ. Спеціальні біотехнології

РОЗДІЛ 9. ВИКОРИСТАННЯ ІММОБІЛІЗОВАНИХ ФЕРМЕНТІВ У АНАЛІТИЧНІЙ РОБОТІ

9.2. ФЕРМЕНТНІ МІКРОКАЛОРИМЕТРИЧНІ ДАТЧИКИ

Для харчової і мікробіологічної промисловості на основі іммобілізованих ферментів розроблені датчики на вуглеводи, які дозволяють проводити їх безперервне визначення.

У 1975 р. К. Мосбах зі співробітниками (Швеція) вперше запропонували використовувати в колонних ферментних реакторах мікрокалориметричний датчик для аналізу метаболітів. Датчик (рис. 9.1) складається із двох ідентичних колонок, заповнених іммобілізованим на склі або сефарозі ферментом. В нижній частині кожної колонки є термістор. Якщо через колонки прокачується буферний розчин, то ніякої реакції не відбувається і різниця температур між двома термісторами дорівнює нулю. Коли в колонку вводиться буферний розчин з аналізованим субстратом, то в результаті ферментативного перетворення останнього виділяється тепло. Температура в цій колонці підвищується. Різниця температур між двома термісторами пропорційна кількості перетвореного субстрату.

Рис. 9.1. Мікрокалориметричний датчик для аналізу метаболітів за допомогою іммобілізованих ферментів

(за Березіним І.В. та ін., 1987):

а — пристрій вимірювального блока: 1 — кріплення верхньої і нижньої частини колонки; 2 — металевий блок; 3 — термістор; 4 — мікроколонка, яка заповнена іммобілізованим ферментом; 5 — внутрішня частина блока; 6 — водяна баня; 7 — теплообмінник;

б — загальна схема установки: стрілками показано напрям потоку розчину, який аналізується; 1 — колонка з ферментом; 2 —теплообмінник; 3 — колонка порівняння; 4 — водяна баня.

Перевагою методу є те, що його можна використовувати для будь-якої ферментної системи, непрозорих середовищ, для реакцій, де не утворюються забарвлені продукти. Чутливість методу дає можливість виявляти мікромолярні кількості різноманітних речовин.