Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):70.
Біомаркери та інструменти молекулярної діагностики захворювань
Розробка та характеристика потенціометричного біосенсора для вимірювання активності бутирилхолінэстерази
1Марченко С. В., 1Волинець, Г. П., 2Бодарева О. Й., 1Беркета К. О., 1, 3Солдаткін О. О., 1, 2Дзядевич С. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143
  2. Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    вул. Володимирська, 64, Київ, Україна, 01601
  3. Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
    Просп. Перемоги, 37, Київ, Україна, 03056

Abstract

Мета. Бутирилхолінэстераза (BChE), зазвичай відома як псевдохолінэстераза, є представником сімейства ферментів серингідролази і широко визнана цінним біомаркером для оцінки недостатності печінки, хвороби Альцгеймера та інтоксикації органофосфатами. З огляду на значну клінічну та діагностичну значущість цього ферменту, розробка точних, швидких і надійних методів визначення має велике значення. Методи. У цьому використано потенціометричний перетворювач на основі pH-чутливих польових транзисторів. Під час реакції на субстрат через іммобілізовану BChE утворювалися протони і було створено сигнал. Після додавання певного аліквоту вільного BChE до вимірювальної комірки виникла конкуренція за субстрат, і сигнал записувався зі швидкістю ферментативної реакції. Результати. У результаті цього дослідження було обрано оптимальну концентрацію субстрату (0.32 mM бутирилхоліну), встановлено оптимальний час інкубації між іммобілізованим і вільним BChE, а також вивчено деякі з найважливіших аналітичних характеристик біосенсора – мінімальна межа виявлення 0.003 U/ml та досить широкий діапазон ферментативної активності від 0.01 до 0.5 U/ml. Крім того, розроблено біосенсор із високою відтворюваністю сигналу RSD = 2.7%. Висновки. У цьому експериментальному дослідженні було розроблено та частково охарактеризовано потенціометричний біосенсор на основі іммобілізованого BChE. Низька межа виявлення та досить широкий лінійний діапазон для виявлення активності вільних ферментів свідчать про перспективне застосування розробленої тестової системи у сфері медичної діагностики. Гранти. Робота була підтримана національною бюджетною програмою «Підтримка пріоритетних наукових досліджень та науково-технічного (експериментального) розвитку держави», програмний номер 6541230, а також грантом Національного науково-дослідного фонду України № 0126U003794.
Keywords: біосенсор, бутирилхолінэстераза, фермент, потенціометрія, активність BChE