Bio-field-effect transistors as detectors in flow-injection analysis

Brand, Urte; Reinhardt, B.; Rüther, Frederik; Scheper, Thomas; Schügerl, K.

doi:10.1016/s0003-2670(00)80538-3

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“…However there was a sharp decrease in the electrode response when the buffer concentration was increased from 0.5–1 mM. This is due to the fact that the buffer concentration must be low enough to ensure detection of the relatively low H + ion concentration produced by the enzyme catalysed hydrolysis of penicillin 45. In addition, the reduction of the sensitivity and the measurement range of the biosensor were also decreased due to an increase in the concentration of the buffer molecules in the enzymatic membrane thereby affecting the protons produced by the enzymatic reaction 46 and decreasing the electrode sensitivity.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Fabrication of a Single Layer and Bilayer Potentiometric Biosensors for Penicillin by Galvanostatic Entrapment of Penicillinase into Polypyrrole Films

2014

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A single layer and bilayer potentiometric biosensors for the detection of penicillin have been developed. The favourable conditions that were established for the polypyrrole‐penicillinase ((PPy‐P’nase) single layer biosensor were 0.03 M pyrrole, 50 U/mL P’nase, 0.01 M penicillin, applied current density of 0.9 mA/cm2 and a polymerisation time of 40 s. The optimum conditions for the formation of the outer layer of the bilayer were: (a) 0.1 M Py, 19 U/mL P’nase, 0.01 M pen, current density of 0.9 mA/cm2 and a polymerisation time of 40 s. The minimum detectable penicillin concentration with the bilayer potentiometric biosensor was 0.3 µM and the linear concentration range was 7.5–146 µM. The average percentage recovery of penicillin that was found in amoxycillin 500 mg was 113±24 %. The determination of penicillin in milk was fraught with problems of non‐specific binding of penicillin to the milk.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Fabrication of a Single Layer and Bilayer Potentiometric Biosensors for Penicillin by Galvanostatic Entrapment of Penicillinase into Polypyrrole Films

2014

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“…2) 265,268 , que permitem a determinação de variações de pH provocadas por reacções enzimá-ticas, fundamentalmente destinadas ao controlo de processos biotecnológicos e clínicos. As grandes vantagens dos FET (transístores de efeito de campo), quando aplicados a sistemas de fluxo, resultam da possibilidade de miniaturização e da facilidade de incorporação em sistemas portáteis.…”

Section: Tipos De Eléctrodos Usados Em Sistemas De Fluxounclassified

Detectores potenciométricos para sistemas de análise por injecção em fluxo, evolução e aplicação

Couto

Montenegro

2000

Quím. Nova

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REVISÃO INTRODUÇÃOA necessidade de obviar os procedimentos analíticos de preparação das amostras, redução dos custos e acréscimo do número de análises a efectuar, justifica um grande interesse no desenvolvimento e aplicação da análise automática nestes últi-mos 40 anos. Tendo em conta que a maior parte dos processos de separação e conversão química se realizam em fase aquosa, Skeggs 1 deu o primeiro passo no desenvolvimento de uma metodologia baseada em fluxo contínuo segmentado (SFA), em 1957, com monitorização contínua dos parâmetros em fluxo. Durante cerca de duas décadas, recorreu-se ao uso da segmentação, como forma de evitar a dispersão, e consequentemente, mantendo a identidade de cada amostra para promover análises contínuas de amostras.Foi apenas em 1975 que surgiu o conceito de análise por injecção em fluxo (FIA), no qual, pequenos volumes de amostra, rigorosamente medidos, eram introduzidos de forma intermitente/discreta num fluído transportador, que a arrastava através de um sistema de fluxo não segmentado 2 . No decurso desse transporte, a amostra poderia sofrer uma série de transformações físico-químicas, desde diluição, reacção química, tamponação, extracção, etc, em unidades modulares adequadas, intercaladas em linha.As determinações em sistemas FIA apresentavam como grandes vantagens, particularmente em relação ao fluxo segmentado, a possibilidade de efectuar as determinações em condições de não equilíbrio físico ou químico e permitiam um processamento de dados mais versátil (facultando a análise da altura, área e largura de pico ou distância entre picos).Embora a metodologia FIA seja uma das mais recentes técni-cas baseadas em fluxo, a sua aplicação compreende já mais de 5000 artigos publicados, abrangendo desde analitos inorgânicos a enzimáticos, desde iões a macromoléculas, desde quantidades vestigiais a altas concentrações, podendo ser utilizada em meios aquosos ou não aquosos 3,4 . O próprio conceito e definição de análise por injecção em fluxo tem evoluído, decorrendo este facto quer das potencialidades que a técnica foi oferecendo ao longo dos tempos, quer da sua grande versatilidade de aplicação.Muito embora grande parte dos trabalhos realizados nesta área contemplassem, como processo de detecção, a espectrofotometria, Ruzicka 5-7 e Pungor 8-10 exploraram também a possibilidade de aplicar FIA conjuntamente com a detecção potenciométrica, sugerindo o desenvolvimento dos sistemas denominados FIP (Flow Injection Potentiometry).Os eléctrodos selectivos de ião (ESI) são sensores electroquí-micos 11 que funcionam como detectores de superfície, pelo que a natureza do processo electroquímico, que geralmente decorre à superfície do sensor, os torna especialmente atractivos para sistemas de fluxo 12 . A simplicidade da aparelhagem que lhes está associada torna-os particularmente indicados para processos de controlo analítico, como alternativa às normalmente morosas e dispendiosas metodologias convencionais. Adicionalmente, são de fácil construção, as suas medições não são afectadas pela coloração ...

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“…Ampicillin is stable against hydrolysis by a variety of beta-lactamases including penicillinases, cephalosporinases, and extended spectrum beta-lactamases, and thus can be used in a wide range of Gram-positive and Gram-negative infections [ 1 ]. Of course, due to the great importance of antibiotics in the clinical and pharmaceutical fields, several strategies, such as chromatography [ 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ], mass spectrometry [ 7 , 8 , 9 , 10 ], and microbial screening [ 11 , 12 ], as well as methods based on sensors, biosensors and immunosensors [ 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 ], have been developed for the analytical determination of ampicillin and other antibiotics. Our research group has devoted several efforts in developing several kind of sensors for different type of antibiotics: for instance, we developed different sensors for β-lactam antibiotic detection, initially ion selective electrodes (ISEs) [ 21 ] and most recently amperometric immunosensors [ 22 , 23 ]; these amperometric immunosensors have proven to be very efficient in terms of analytical characteristics (very low LOD, wide linear range, good repeatability, and accuracy) but measurements, of competitive formats, require up to an hour, so analysis time is often too long for the requirements of modern analytical chemistry.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparison between a Direct-Flow SPR Immunosensor for Ampicillin and a Competitive Conventional Amperometric Device: Analytical Features and Possible Applications to Real Samples

Tomassetti

Merola

Martini

et al. 2017

Sensors

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In this research, we developed a direct-flow surface plasmon resonance (SPR) immunosensor for ampicillin to perform direct, simple, and fast measurements of this important antibiotic. In order to better evaluate the performance, it was compared with a conventional amperometric immunosensor, working with a competitive format with the aim of finding out experimental real advantages and disadvantages of two respective methods. Results showed that certain analytical features of the new SPR immunodevice, such as the lower limit of detection (LOD) value and the width of the linear range, are poorer than those of a conventional amperometric immunosensor, which adversely affects the application to samples such as natural waters. On the other hand, the SPR immunosensor was more selective to ampicillin, and measurements were more easily and quickly attained compared to those performed with the conventional competitive immunosensor.

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Bio-field-effect transistors as detectors in flow-injection analysis

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Fabrication of a Single Layer and Bilayer Potentiometric Biosensors for Penicillin by Galvanostatic Entrapment of Penicillinase into Polypyrrole Films

Fabrication of a Single Layer and Bilayer Potentiometric Biosensors for Penicillin by Galvanostatic Entrapment of Penicillinase into Polypyrrole Films

Detectores potenciométricos para sistemas de análise por injecção em fluxo, evolução e aplicação

Comparison between a Direct-Flow SPR Immunosensor for Ampicillin and a Competitive Conventional Amperometric Device: Analytical Features and Possible Applications to Real Samples

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