Анотація до роботи:

Ребрієв А. В. РОЗРОБКА БІОСЕНСОРІВ НА ОСНОВІ КОМПОЗИЦІЙ МОНОМЕР-ОЛІГОМЕРНОГО ТИПУ, ЩО ЗДАТНІ ФОТОПОЛІМЕРИЗУВАТИСЬ. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 - біотехнологія. - Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено розробці та дослідженню властивостей біосенсорів, що містять іммобілізаційний матрикс на основі композицій мономер-олігомерного типу, здатних до фотополімеризації.

Досліджено залишкову активність ферментів при іммобілізації їх в мембрані, виготовленій з композиції, здатної до фотополімеризації. Вивчено вплив УФ-опромінення та складових компонентів композиції на стабільність ферментів у ній та в іммобілізаційному матриксі. Охарактеризовано динаміку змін активності ферментів за іммобілізації, а також підібрано умови, що забезпечують максимальне збереження їх активності. Для створення ферментного сенсора оптимальним варіантом виявилася композиція, що включає N-вінілпіролідон, олігокарбонатметакрилат і олігоуретанакрилат.

Виготовлено на основі іммобілізованої в-глюкозооксидази та уреази біосенсори. Зроблено висновок, що запропоновані сенсори на основі іон-селективних польових транзисторів є перспективним для експресного аналізу рівня сечовини та глюкози в крові, а розроблений спосіб виготовлення мембрани з іммобілізованим ферментом може бути поєднаним з інтегральною технологією виготовлення напівпровідникових біосенсорних трансдюсерів.

1. Розроблено та детально вивчено властивості композицій мономер-олігомерного типу (на основі N-вінілпіролідону, олігокарбонатметакрилату, олігоуретанметакрилату та ін.), здатних до фотополімеризації, з метою використання їх як іммобілізаційного матриксу біосенсорів.

2. Показано, що розроблена композиція має ряд властивостей, завдяки яким процес іммобілізації біологічного матеріалу (ферментів) на поверхні перетворювача біосенсора (іон-чутливих польових транзисторів) можна робити одностадійно, і даний процес може служити продовженням технологічного процесу фотолітографічного виробництва напівпровідників.

3. Показано, що ферменти довгостроково (до 6 місяців) зберігають активність при перебуванні як у складі розробленої композиції, здатної до фотополімеризації, так і в полімерній мембрані, отриманій з даної композиції.

4. Вивчено ступінь збереження активності ферментів в-глюкозооксидази, пероксидази та уреази у процесі іммобілізації в фотополімерний матрикс. Вона складає відповідно 35, 42, та 20 %.

5. Підібрано умови (низька температура, фільтрація УФ-опромінення, наявність конкурентних інгібіторів), що збільшують залишкову активність іммобілізованих ферментів

6. Розроблено біосенсори на глюкозу і сечовину, які мають такі функціональні характеристики: область лінійного відгуку 0,1 – 10 мМ і 0,05 – 20 мМ, нахил кривої 30 мВ/рС і 38 мВ/рС, час відгуку 10 – 15 хв. і 5 – 10 хв. відповідно.

7. Докладно вивчено властивості розробленого електрохімічного ензимного біосенсора на сечовину і показано, що він має характеристики, необхідні для використання в лабораторній, клінічній, харчовій і біотехнологічній практиці.

Публікації автора:

Ребриев А. В., Ивашкевич С. П., Стародуб Н. Ф., Керча С. Ф., Маслюк А.Ф. Электрохимический сенсор на основе фотополимерных мембран для определения мочевины и др. // Укр. біохім. журн. - 2001. - Т. 73, №1. - С. 133-142.

Ребриев А. В. , Стародуб Н. Ф. Фотополимеры как иммобилизационный матрикс в биосенсорике // Укр. біохім. журн. - 2001. Т. 73, №6. - С. 5-17.

Ребриев А. В., Стародуб Н. Ф., Маслюк А. Ф. Оптимизация условий иммобилизации ферментов в фотополимерной мембране // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, № 3. - С. 82-87.

Ребриев А. В., Стародуб Н. Ф., Маслюк А. Ф. Жидкие фотополимеризующиеся композиции в качестве иммобилизационного матрикса биосенсоров // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, №4. - С. 91-96.

Starodub N. F., Rebriev A. V., Starodub V. M. Biosensors and express biochemical diagnostics of some diseases. // Proc. of the NATO ASI “Biosensors and Express Biochemical Diagnostics of Some Diseases”, Eds. N. Marczin and M. Yacoub. - IOS Press. - 2002. - P. 391-395.

Ребриев А. В. Ферментний сенсор на основе фотополимерних мембран для определения мочевины // Укр. біохім. журн. - 2000. - Т. 72, №6. - С. 141-142.

Ребриев А. В. Подбор жидких фотополимеризующихся композиций для иммобилизации ферментов // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, №4. - С. 127-128.

Ребрієв А. В. Оптимізація умов іммобілізації ферментів у фотополімерній мембрані // Укр. біохім. журн. - 2002. Т. 74, № 4б (додаток 2). - С. 194-195.

Starodub N., Rebrijev A., Maslyuk A. Photopolymerisable materils and enzymatic biosensors. // Abstract Book of NATO advanced research workshop "Nanostructured materials and coatings for biomedical and sensor applications". Kiev. - 2002. - P. 78.

Starodub N.F., Rebrijev A.V. Photopolymerisable membrane for electrochemical enzymatic sensors. // Abstract Book of the Seventh World Congress on Biosensors. - Kyoto (Japan). - 2002. - P. 2-3.66.

Starodub N. F., Rebriev A. V. Biosensors for diagnostics of some diseases. // Abstract Book of 53^rd Annual Meting of the International Society of Electrochemistry "Electrochemistry in Molecular and Microscopic Dimensions". Dusseldorf (Germany). - 2002. - P. 105.