Пьезокварцевые сенсоры на основе полимеров с молекулярными отпечатками - формирование распознающего слоя на поверхности электрода сенсора
Аннотация
В статье обсуждены результаты использования полимеров с молекулярными отпечатками как
специфических распознающих материалов в пьезокварцевых сенсорах, предназначенных для
определения микро- и макромолекул в жидких средах. Основное внимание было уделено
рассмотрению технологии формирования распознающего слоя ПМО непосредственно на поверхности
электрода сенсора. Более подробно были описаны способы получения молекулярно
импринтированных пленок методами фотополимеризации, электрополимеризации, покрытии при
вращении и сэндвич-методом. Показано, что при формировании пленок ПМО методом
электрополимеризации наиболее часто используются полимеры на основе полипиррола,
полифенилендиамина и политиофенов. Также проведен анализ современных способов
поверхностного импринтинга, в частности, акцентировано внимание на методе софт литографии,
предназначенном для формирования слоя для распознавания макромолекул и биоаналитов.
Скачивания
Литература
of polymers. Georgetown, Texas: Landes
Bioscience, 2006, 208 p.
2. Ye L., Haupt K. Anal. Bioanal. Chem,
2004, Vol. 378, pp. 1887-1897.
3. Dickert F.L., Lieberzeit P., Tortschanoff M.
Sensors and Actuators B, 2000, Vol. 65,
pp. 186–189.
4. Sellergren B. Molecularly Imprinted
Polymers Man-made mimics of antibodies and
their applications in analytical chemistry.
Amsterdam: Elsevier, 2001, 557 p.
5. Wulff G. Angew. Chem. Int. Ed. Engl,
1995, Vol. 34, pp. 1812-1832.
6. Yaqub S., Latif U., Dickert F.L. Sensors
and Actuators B, 2011, Vol. 160, pp. 227-233.
7. Baggiani C., Anfossi L., Giovannoli C.
Analyst, 2008, Vol. 133, pp. 719-30.
8. Uludag Y., Piletsky S.A., Turner A.P.F et
al. FEBS Journal, 2007, Vol. 274, pp. 5471-
5480.
9. Piacham T., Josell A., Arwin H. et al. Chim.
Acta, 2005, Vol. 536, pp. 191–196.
10. Cao L., Zhoub X. C., Li S.F.Y. Analyst,
2001, Vol. 126, pp. 184–188.
11. Gültekin A., Karanfil G., Sönmezoğlu S.
et al. Materials Science and Engineering C,
2014, Vol. 42, pp. 436-442.
12. Wu A.H., Syu M.J. Biosens. Bioelectron,
2006, Vol. 21, pp. 2345-2353.
13. Tsuru N., Kikuchi M., Kawaguchi H. et
al. Thin Solid Films, 2006, Vol. 499, pp. 380–
385.
14. Shoji R., Takeuchi T., Kubo I. Anal.
Chem, 2003, Vol. 75, No. 18, pp. 4882-4886.
15. Panasyuk-Delaney T., Mirsky V.M.,
Wolfbeis O.S. Electroanalysis, 2002, Vol. 14,
pp. 221-224.
16. Lotierzo M., Henry O.Y.F., Piletsky S.A.
et al. Biosens. Bioelectron, 2005, Vol. 20, No.
11, pp. 2197–2202.
17. Malitesta C, Losito I, Zambonin PG, Anal
Chem, 1999, Vol. 71, pp. 1366-1370.
18. Percival A.J., Stanley S., Galle M. et al.
Anal. Chem, 2001, Vol. 73, pp. 4225-4228.
19. Piacham T., Josell A., Arwin H. et al.
Anal. Chim. Acta, 2005, Vol. 536, pp. 191-196.
20. Kikuchi M., Tsuru N., Shiratori S. et al.
Adv. Mater, 2006, Vol. 7, pp. 156-161.
21. Dickert F.L., Bindeus O.H.R., Mann K.J.
et al.. Bioanal. Chem, 2004, Vol. 378, No 8,
pp. 1929-1934.
22. Lin T.Y., Hub C.H., Chou T.C. Biosens.
Bioelectron, 2004, Vol. 20, pp. 75-81.
23. Ebarvia B.S., Sevilla F.B. Sensors and
Actuators B, 2005, Vol. 107, No 2,
pp. 782-790.
24. Liang C., Peng H., Zhou A. et al. Chim.
Acta, 2000, Vol. 415, pp. 135-141.
Ермолаева и др. / Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. Вып. 2
165
25. Percival A.J., Stanley S., Braithwaite A.
et al. Analyst, 2002, Vol. 127, No 8,
pp. 1024-1026.
26. Zhang Z., Li H., Liao H. et al. Sensors
and Actuators B, 2005, Vol. 105, No 2,
pp. 176–182.
27. Tan Y., Zhou Z., Wang P. et al. Talanta,
2001, Vol. 55, No 2, pp. 337-347.
28. Tan Y., Peng H., Liang C. et al. Sensors
and Actuators B, 2001, Vol.73, No 2-3,
pp.179-184.
29. Peng H., Liang C., He D. et al. Anal. Lett,
2000, Vol. 33, pp.793-808.
30. Avila M., Zougagh M., Escarpa A. et al.
Talanta, 2007, Vol. 72, No 4, pp.1362-1369.
31. Liu F., Liu X., Ng S.C. et al. Sensors and
Actuators B, 2006, Vol.113, No 1, pp. 234-240.
32. Kugimiya A., Takeuchi T.
Electroanalysis, 1999, Vol. 11, pp. 1158-1160.
33. Lee M.-H., Thomas J. L., Tseng H.-Y. et
al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2011, Vol.3,
pp. 3064-3071.
34. Shi F., Liu Z., Wu G. et al. Adv. Funct.
Mater, 2007, Vol. 17, No 11, pp. 1821-1827.
35. Malitesta C., Losito I., Zambonin P.G.
Anal. Chem, 1999, Vol.71, No 7, pp. 1366-
1370.
36. Malitesta С., Mazzotta Е., Picca R. et al.
Anal. Bioanal. Chem, 2011, Vol. 402,
pp.1827-1846.
37. Pérez-Moral N., Mayes A.G.
Bioseparation, 2002, Vol.10, pp.287-299.
38. Vandevelde F., Belmont A.-S., Pantigny
J. et al. Adv. Mater, 2007, Vol. 19, No 21,
pp. 3717-3720.
39. Tokonami S., Shiigi H., Nagaoka T. Anal.
Chim. Acta, 2009, Vol. 641, No 1, pp.7-13.
40. Willner I., Willner B., Tel-Vered R.
Electroanalysis, 2011, Vol. 23, pp. 13-28.
41. Avila M., Zougagh M., Rios A. Trends in
Analytical Chemistry, 2008, Vol. 27, No 1,
pp. 54-65.
42. Arenas L.F., Ebarvia B.S., Sevilla F.B.
Anal. Bioanal. Chem, 2010, Vol. 397, No 7,
pp. 3155-3158.
43. Zougagh M., Rios A., Valcarcel M. Anal.
Chim. Acta, 2005, Vol. 539, No 1, pp. 117-124.
44. Avila M., Zougagh M., Escarpa A. et al.
Talanta, 2007, Vol. 72, No 4, pp. 1362-1369.
45. AOAC International, Official Methods of
Analysis, 15th Edition, AOAC International,
Gaithersburg, MD, USA, 1990, 758 p.
46. Mirsky V., Hirsch T., Piletsky S.A. et al.
Angew. Chem, 1999, Vol. 38, No 8,
pp.1108-1110.
47. Deore B., Chen Z., Nagaoka T. Anal.
Chem, 2000, Vol. 72, No 17, pp.3989-3994.
48. Deore B., Chen Z., Nagaoka T. Anal. Sci,
1999, Vol. 15, No 9, pp.827-828.
49. Syritski V., Reut J., Menaker A. et al.
Electrochim. Acta, 2008, Vol. 53, No 6,
pp. 2729-2736.
50. Kong Y., Zhao W., Yao S. et al. J. Appl.
Polym. Sci, 2010, Vol.115, No 4,
pp.1952-1957.
51. Shiigi H., Yakabe H., Kishimoto M. et al.
Microchim. Acta, 2003, Vol. 143, pp.155-162.
52. Ebarvia B.S., Cabanilla S., Sevilla F.
Talanta, 2005, Vol. 66, No 1, pp.145-152.
53. Ebarvia B.S., Sevilla F. in proc. Asian
Conf. Sensors Int. Conf. New Tech. Pharm.
Biomed. Res., 2005, Kuala Lumpur, Malaysia,
pp. 34-38.
54. Albano D.R., Sevilla F. Sensors and
Actuators B, 2007, Vol. 121, pp. 129-134.
55. Maouchea N., Guergouri M., GamDerouich
S. et al. J. Electroanal. Chem, 2012,
Vol. 685, pp.21-27.
56. Zheng X., Lin R., Zhou X. et al. Anal.
Methods, 2012, Vol. 4, pp. 482-487.
57. Peng H., Zhang Y., Zhang J. et al.
Analyst, 2001, Vol.126, No 2, pp. 189–194.
58. Feng L., Liu Y., Tan Y. et al. Biosens.
Bioelectron, 2004, Vol. 19, No 11,
pp. 1513-1519.
59. Peng H., Liang C., Zhou A. et al. Anal.
Chim. Acta, 2000, Vol. 423, No 2, pp. 221-228.
60. Pietrzyk A., Suriyanarayanan S., Kutner
W. et al. Anal. Chem, 2009, Vol. 81, No 7,
pp. 2633-2643.
61. Pietrzyk A., Suriyanarayanan S., Kutner
W. et al. Anal .Chem, 2009, Vol. 81, No 24,
pp. 10061-10070.
62. Pietrzyk A., Suriyanarayanan S., Kutner
W. et al. Biosens. Bioelectron, 2010, Vol. 25,
No 11, pp. 2522-2529.
63. Pietrzyk A., Suriyanarayanan S., Kutner
W. et al. Bioelectrochemistry, 2010, Vol. 80,
No 1, pp. 62-72.
64. Apodaca D.C., Pernites R.B., Ponnapati
R.R. et al. Appl Mater Interfaces, 2011, Vol. 3,
No 2, pp. 191-203.
65. Chen J., Xu G.-R., Bai L.-Y. et al. Int. J.
Electrochem. Sci, 2012, Vol. 7, pp.9812-9824.
Ермолаева и др. / Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. Вып. 2
166
66. Vergara A.V., Pernites R.B., Pascua S. et
al. J. Pol. Sci. A, 2012, Vol. 50, No 4,
pp. 675-685.
67. Li J., Zhao J., Wei X. Sensors and
Actuators B, 2009, Vol. 140, No 2, pp. 663-669.
68. Karaseva N.A., Soboleva I.G., Ermolaeva
T.N. Sorbtsionnye i khromatograficheskie
protsessy], 2013, Vol. 13, No 1, pp. 5-9.
69. Liao H., Zhang Z., Nie L. et al. Biochem.
Biophys. Methods, 2004, Vol. 59, No 1,
pp. 75-87.
70. Karaseva N.A., Soboleva I.G., Ermolaeva
T.N. Sorbtsionnye i khromatograficheskie
protsessy, 2011, Vol. 11, No 1, pp. 56-61.
71. Hayden O., Dickert F.L. Adv. Mater,
2001, Vol. 13, No 19, pp. 1480-1483.
72. Yoshida M., Uezu K., Goto M. et al. J.
Appl. Polym. Sci, 2000, Vol. 78, No 4,
pp. 695-703.
73. Jenik M., Seifner A., Krassnig S. et al.
Biosens. Bioelectron, 2009, Vol. 25, pp. 9-14.
74. Lieberzeit P.A, Gazda-Miarecka S.,
Halikias K. et al. Sensors and Actuators B,
2005. Vol. 111-112, pp. 259-263.
75. Mujahid A, Dickert F. in book: Lee S.-
W., Kunitake T. Handbook of molecular
imprinting - advanced sensor applications.
Singapore: Pan Stanford Publishing, 2012,
pp. 527-570.
76. Ge Y., Turner A.P.F. Trends in
Biotechnology, 2008, Vol. 26, No 4,
pp. 218-224.
77. Dickert F.L., Hayden O. Anal. Chem,
2002, Vol. 74, No 6, pp. 1302-1306.
78. Lieberzeit P.A., Dickert F.L. Anal.
Bioanal. Chem, 2008, Vol. 391, No 5,
pp. 1629-1639.
79. Dickert F.L., Hayden O., Bindeus R. et al.
Anal. Bioanal. Chem, 2004, Vol. 378, No 8,
pp. 1929-1934.
80. Hayden O., Haderspock C., Krassnig S. et
al. Analyst, 2006, Vol. 131, No 9,
pp. 1044-1050.
81. Hayden O., Bindeus R., Haderspock C. et
al. Sensors and Actuators B, 2003, Vol. 91,
No 1-3, pp. 316-319.
82. Xu S., Li J., Chen L.J. Mater. Chem, 2011
Vol. 21, pp. 4346-4351.
83. Kane R.S., Takayama S., Ostuni E. et al.
Biomaterials, 1999, Vol. 20, No 23,
pp. 2363-2376.
84. Ferreira GNM, Da-Silva A-C, Tome B.
Trends Biotechnol, 2009,Vol. 27, pp. 689-97.
85. Bossi A., Bonini F., Turner A.P.F. et al.
Biosens. Bioelectron, 2007, Vol. 22, No 6,
pp. 1131-1137.
86. Hillberg A.L., Tabrizian M. IRBM, 2008,
Vol. 29, No 2-3, pp. 89-104.
87. Whitesides G.M., Ostuni E., Takayama S.
et al. Annu. Rev. Biomed. Eng, 2001, Vol. 3,
pp. 335-373.
88. Mujahid A., Dickert F. in book: Carrara
S. Nano-bio-sensing. New York: Springer,
2011. pp. 45-82.
89. Dickert F.L., Hayden O., Bindeus R. et al.
Anal. Bioanal. Chem, 2004, Vol. 378, No 8,
pp. 1929-1934.
90. Dickert F.L., Lieberzeit P., GazdaMiarecka
S. et al. Sensors and Actuators B,
2004, Vol. 100, No 1-2, pp. 112-116.
91. Lieberzeit P., Glanznig G., Jenik M. et al.
Sensors, 2005, Vol. 5, No. 12, pp. 509-518.
92. Dickert FL, Hayden O, Lieberzeit P. et
al. Synth Met, 2003; Vol. 65, No 9,
pp. 138-142.
93. Mujahid A.,Iqbal N.,Afzal A. Biotechnol
Adv, 2013, Vol. 31, No 8, pp. 1435-1447.