Zusammenfassung: Es werden bioelektrochemische Membranelektroden zur O 2 -sensitiv-enzymatischen Durchflußanalyse von ß-D-Glucose und L-Lactat beschrieben. Die Enzymmembranen der Biosensoren basieren auf derQuervernetzung von Glucose-Oxidase-oder Lactat-Oxidase-Molekülen durch Glutardialdehyd zwischen zwei Dialysemembranen. Anhand einer Gegenüberstellung zur redoxmediatorfreien H 2 O 2 -Detektion und im Vergleich zu photometrischen Bestimmungsmethoden wird ihre Verläßlichkeit in der Elektroanalytik verdünnter Seren durch die Vermessung von Richtigkeitskontrollseren demonstriert. Die kontinuierliche Hämoanalytik im ungerinnbaren Blut erfolgt nach dem Prinzip der Zwischenträgeranalyse auf der Basis von Additivsystemen. Die tangentiale Anströ-mung des Miniatur-Dialysators mit zirkulärer Kanalfuhrung minimiert eine Porenverlegung der Dialysemembran durch Erythrocyten, Leukocyten oder Proteine. Eine Oxigenatorpumpe zum Gasaustausch zwischen der gepufferten Trägerlösung und der umgebenden Atmosphäre ist der Garant für einen konstanten Sauerstoffpartialdruck im Carrierstrom. Die durch die Oxigenatorpumpe erzeugten Pulsationen werden durch eine miniaturisierte Druckausgleichskammer mit vernachlässigbarem Totraumvolumen für die Enzymmembran des Sensors gedämpft. Glutardialdehyd wirkt als Hemmstoff für mikrobielles Wachstum im Kanalsystem und beugt damit einer unerwünschten Sauerstoffzehrung durch Mikroorganismen vor, so daß auch in proteinhaltigen Meßmedien eine "fouling
Electroanalytical flow‐through measurements with L‐lactate‐ and β‐D‐glucose‐biosensors using reference sera showed that only by an ion‐impermeable but gas‐permeable PTFE membrane separating enzyme membrane and electrochemical measuring cell, the high selectivity of oxidases can fully be utilized. For clinical‐chemical serum analysis biosensors with O2‐detectors are to be preferred which are at least equivalent to photometric comparing methods. Too high values found in measurements using H2O2‐detectors are caused by undesired reactands being anodically converted. At O2‐sensitive enzymatic L‐lactate‐ and β‐D‐glucose‐biosensors, inevitable biological fouling by O2‐consuming microorganisms can be controlled by the use of glutardialdehyde.
Schlüsselwörter: Biosensoren, L-Lactat-Elektroden, Enzymmembranen, L-Lactat-Oxidase, L-Lactat-2-monooxygenase, Bioelektrochemische Membranelektroden O 2 -sensitive Biosensoren mit Oxidase-Membranen haben eine erhebliche elektroanalytische Bedeutung erlangt. Da einige dieser O 2 -umsetzenden Enzyme zugleich H 2 O 2 -Produzenten sind, wurde wiederholt für die O 2 -sensitiv-enzymatische Glucosebestimmung der Einsatz von additiven Reagenzien zur O 2 -freien Zersetzung von H 2 O 2 in der Zweitreaktion beschrieben. Im Gegensatz zur L-Lactat-Oxidase setzt L-Lactat-2-monooxygenase ihr Substrat ohne H 2 O,-Bildung um. Es konnte am Beispiel des L-Lactats unter Anwendung von Richtigkeits-Kontrollseren der Nachweis erbracht werden, daß auch für bioelektrochemische Membranelektroden mit H 2 O 2produzierenden Enzymen hoher Reinheit keine additiven Reagenzien erforderlich sind, um eine verläßliche Analytik zu gewährleisten. Kontinuierliche Messungen in Citratblut nach dem Prinzip der Zwischenträgeranalyse werden demonstriert.Key words: Biosensors -L-lactate electrodes -enzyme membranes -L-lactate oxidase -L-lactate-2-monooxygenase -bioelectrochemical membrane electrodes O 2 -sensitive biosensors using oxidase membranes have acquired considerable electro-analytical importance. Since some of these O 2 -converting enzymes also produce H 2 O 2 , the use of additive reagents for the O 2 -free breakdown of the H 2 O 2 in the second reaction has repeatedly been reported. In contrast to L-lactate oxidase, L-lactate-2-monooxygenase converts its Substrate without producing H 2 CL. Employing reference sera, tests with L-lactate showed that bioelectrochemical membrane electrodes with H 2 O 2 -producing enzymes of high purity, require no additive reagents to ensure reliable analysis. Continuous measurements with citrated blood using the principle of intermediate carrier analysis are demonstrated.
Bioelectrochemical 2‐Propanol Biosensors 2‐Propanol biosensors for O2‐detectors based on bienzyme membranes with sequentially installed catalase and alcohol oxidase are described. Measurements were performed in undiluted media up to 20 vol.‐% 2‐propanol according to the principle of intermediate carrier analysis by use of a micro‐dialysator, an oxygenating pump and a pressure adjusting chamber. For the extension of the measuring scale in the enzyme membrane O2 is released out of hydrogen peroxide within the phosphate buffered carrierstream by catalase. Therefore, oxygen is available to the serially installed alcohol oxidase for the enzymatic substrate transformation beyond the physically soluted part of oxygen in the measuring medium. Molecular selectivities of bienzyme membranes are described for normally used moisturizing concentrates in printeries.
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