Анотація до роботи:

Солдаткін О.О. Розробка біоселективних елементів моно- та мультисенсорів для екологічного моніторингу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, Київ, 2009.

Дисертацію присвячено розробці нових біоселективних елементів моно- та мультибіосенсорів для визначення токсичних речовин. Створено діючі лабораторні прототипи монобіосенсорів для визначення формальдегіду та іонів важких металів на основі формальдегіддегідрогенази і триферментної системи (глюкозооксидаза, мутаротаза, інвертаза,) як біоселективних елементів. Створено лабораторний прототип мультибіосенсора на основі рН-чутливих польових транзисторів для визначення пестицидів та іонів важких металів в складі біоселективних елементів на основі ацетилхолінестерази, бутирилхолінестерази, уреази, глюкозооксидази та триферментної системи. Досліджено і оптимізовано аналітичні характеристики усіх прототипів. Апробація біосенсорних систем показала кореляцію отриманих даних із загальноприйнятими методиками. Отримані лабораторні прототипи можуть бути основою для налагодження промислового випуску економічних пристроїв для інтегрального визначення токсичних речовин.

Розроблено низку нових біоселективних елементів моно- та мультисенсорів для екологічного моніторингу та вивчено їхню роботу в складі біосенсорних систем.

1. Продемонстровано можливість використання формальдегіддегідрогенази у складі біоселективного елемента кондуктометричного біосенсора для визначення формальдегіду у водних розчинах, визначено оптимальні умови функціонування такого біосенсора та досліджено його основні аналітичні характеристики.

2. Розроблено біоселективний елемент на основі триферментної системи (інвертаза, мутаротаза, ГОД) кондуктометричного біосенсора для визначення іонів важких металів. Визначено оптимальні умови роботи біосенсора та досліджено його основні аналітичні характеристики.

3. Підібрано оптимальні умови для одночасної роботи біоселективних елементів на основі ацетилхолінестерази, уреази, бутирилхолінестерази, глюкозооксидази та триферментної системи - інвертази, мутаротази, глюкозооксидази у складі мультисенсора на основі рН-чутливих польових транзисторів та детально досліджено їхні основні аналітичні характеристики.

4. Створено лабораторний прототип мультибіосенсора для одночасного визначення пестицидів та іонів важких металів і проведено його апробацію при аналізі реальних водних зразків різного походження. Показано кореляцію отриманих даних із результатами аналізів загальноприйнятими традиційними методами.

Публікації автора:

1. Ензимний кондуктометричний сенсор для визначення концентрації формальдегіду у модельних зразках / О.О.Солдаткін, О.Ф.Сосовська, І.В.Бенілова, М.В.Гончар, Я.І.Корпан // Біополімери і клітина. -2005. –Т. 21, № 5. – С. 425 – 432. (Особистий внесок здобувача - розробка та оптимізація роботи біосенсора для визначення формальдегіду.)

2. Novel sucrose three-enzyme conductometric biosensor / O.O.Soldatkin, V.M.Peshkova, S.V.Dzyadevych, A.P.Soldatkin, N.Jaffrezic-Renault, A.V.El’skaya // Materials Science and Engineering C. -2008. – Vol. 28. -Р. 959-964. (Особистий внесок здобувача - адаптація роботи біосенсора на основі триферментної системи для прямого визначення сахарози як субстрату.)

3. Кондуктометричний біосенсор на основі триферментної системи для селективного визначення іонів важких металів / О.О.Солдаткін, В.М.Пєшкова, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська // Sensor Electronics and Microsystem Technologies -2008. -№ 2. –С. 48-58. (Особистий внесок здобувача - розробка та оптимізація роботи триферментного біосенсора для інгібіторого визначення іонів важких металів.)

4. Оптимізація роботи ферментних біоселективних елементів як складових потенціометричного мультибіосенсора / О.О.Солдаткін, О.А.Назаренко, О.С.Павлюченко, О.Л.Кукла, В.М.Архипова, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська // Биополімери і клітина -2008. -Т. 24, № 1.- С.41-50. (Особистий внесок здобувача - оптимізація одночасної роботи біоселективних елементів у складі мультибіосенсора для визначення токсичних речовин.)

5. Оптимізація роботи мультибіосенсора при інгібіторному аналізі токсинів / О.О.Солдаткін, О.С.Павлюченко, О.Л.Кукла, В.М.Архипова, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська // Біополімери і клітина. –2008. –Т.24, № 6. –С.494-502. (Особистий внесок здобувача - оптимізація характеристик мультибіосенсора та перевірка його роботи при використанні в інгібіторному аналізі токсикантів.)

6. Сенсорні масиви на основі диференційних ІСПТ-елементів для моніторингу токсичних речовин природного та штучного походження / О.Л.Кукла, О.С.Павлюченко, Ю.В.Голтвянський, О.О.Солдаткін, В.М.Архипова, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін // Sensor Electronics and Microsystem Technologies -2008. -№ 2. -С.58-68. (Особистий внесок здобувача – перевірка роботи сенсорних масивів у складі біосенсорних систем.)

7. Патент України №18949, Кондуктометрична біосенсорна система для визначення цукрози / О.О.Солдаткін, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська // Заявл. 26.06.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. №11. –8 с. (Особистий внесок здобувача - розробка біосенсора на основі триферментної системи.)

8. Патент України №25456, Кондуктометричний біосенсор для визначення концентрації іонів важких металів у водних розчинах / О.О.Солдаткін, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська // Заявл. 28.03.2007; Опубл. 10.08.2007, Бюл. №12. –8 с. (Особистий внесок здобувача - дослідження можливості використання триферментного біосенсора для визначення іонів важких металів.)

9. Патент України № 27284, Мультибіосенсор для визначення концентрацій токсичних речовин у водних розчинах / О.О.Солдаткін, В.М.Архипова, С.В.Дзядевич, О.А.Назаренко, О.П.Солдаткін, Г.В.Єльська, О.С.Павлюченко, О.Л.Кукла, // Заявл. 08.06.2007; Опубл. 25.10.2007, Бюл. №17. –10 с. (Особистий внесок здобувача - дослідження оптимальних умов роботи мультибіосенсора для визначення токсикантів

10. Кондуктометричний формальдегід-чутливий біосенсор зі специфічно адаптованими аналітичними характеристиками / О.О.Солдаткін, І.В.Бенілова, О.Ф.Сосовська, Я.І.Корпан, С.В.Дзядевич, Г.В.Єльська // Конференція – звіт з комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України „Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій ”, 2-3 лютого 2005р.: тези доп. - Київ, 2005.-С.83. (Особистий внесок здобувача - розробка біосенсора на основі формальдегіддегідрогенази та адаптація його основних аналітичних характеристик.)

11. New conductometric biosensor based оn multienzyme membrane for selective sucrose determination / O.O.Soldatkin, V.M.Peshkova, S.V.Dzyadevych, A.P.Soldatkin, A.V.El’skaya // Ukrainian-German Symposium on Nanobiotechnology, 14-16 December 2006: abstracts. - Kyiv, 2006, -Р.142. (Особистий внесок здобувача - адаптація триферментного біосенсора для прямого аналізу сахарози.)

12. Development of enzyme multibiosensor of several toxic compounds / O.O.Soldatkin, O.A.Nazarenko, S.V.Marchenko, O.S.Pavluchenko, O.L.Kukla, V.M.Arkhipova, S.V.Dzyadevych, A.P.Soldatkin, A.V.El’skaya // International Conference “Functional Materials”, October 2007: abstracts. - Partenit, 2007, -Р. 485. (Особистий внесок здобувача - розробка мультибіосенсора для детекціії іонів важких металів та пестицидів.)

13. Використання глюкозного та сахарозного біосенсорів для визначення іонів важких металів в екології / О.О.Солдаткін, В.М.Пєшкова, С.В.Дзядевич, О.П.Солдаткін // Всеукраїнський науковий семінар «Біомедична електроніка та фізичні методи в екології», 13-16 вересня 2007р.: тези доп. - Ворохта, 2007, -С. 40. (Особистий внесок здобувача – перевірка можливості використання в інгібіторному аналізі іонів важких металів двох біосенсорів, один на основі трьох ферментів та другий на основі глюкозооксидази.)

14. Розробка кондуктометричного біосенсора на основі три ферментної системи для визначення іонів важких металів / О.О.Солдаткін, В.М.Пєшкова, В.М.Архипова, Г.В.Єльська // 3-а Міжнародна науково-технічна конференція «Сенсорна електроніка та мікросистемні технології» 2-6 червня 2008р.: тези доп. - Одеса, 2008, -С. 236. (Особистий внесок здобувача - розробка біосенсора для визначення іонів важких металів та дослідження його основних аналітичних характеристик.)