Direct electron transfer of cellobiose dehydrogenase from various biological origins at gold and graphite electrodes

Lindgren, Annika; Gorton, Lo; Ruzgas, Tautgirdas; Baminger, Ursula; Haltrich, Dietmar; Schülein, M.

doi:10.1016/s0022-0728(00)00251-5

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“…Only for one CDH adsorbed on graphite investigated so far the pH profile has shown a drastically different behavior, viz. for the enzyme from Humicola insolens, for which a six times higher DET response for cellobiose was registered at pH 7 compared with that at pH 4 [9]. To summarize, the buffer systems showed partial differences in their effect on the response.…”

Section: Response Versus Ph-profilementioning

confidence: 87%

Investigation of Graphite Electrodes Modified with Cellobiose Dehydrogenase from the Ascomycete Myriococcum thermophilum

et al. 2007

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The catalytic properties of cellobiose dehydrogenase (CDH) from the ascomycete fungus Myriococcum thermophilum adsorbed on a graphite electrode were investigated for a large variety of carbohydrate substrates. The effects of applied potential, pH and buffer composition were tested and optimized, and the most suitable conditions were used to evaluate the detection limit, linear range, and sensitivity of the sensor for different carbohydrates in the flow injection mode. Subsequently, the long term stability of the modified electrodes was determined. Additionally, the direct and mediated electron transfer between the active site of the enzyme and the electrode has been investigated by amperometric flow injection measurements in the absence and presence of the mediator 1,4-benzoquinone in the presence of cellobiose or lactose.

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Section: Response Versus Ph-profilementioning

confidence: 87%

Investigation of Graphite Electrodes Modified with Cellobiose Dehydrogenase from the Ascomycete Myriococcum thermophilum

et al. 2007

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“…A imobilização empregando-se SAM permite um maior controle sobre estas duas últimas variáveis, facilitando a confecção deste tipo de sensor 38,108,124,125 . A transferência eletrônica entre o sítio ativo de um elemento biológico imobilizado e a superfície de um eletrodo é objeto de inúmeros estudos 124,[126][127][128][129] . Marcus e Sutin 130 demonstraram que a constante de velocidade da comunicação eletroquímica é governada pela diferença de potencial entre os centros redox envolvidos e, também, pela distân-cia entre o sítio ativo e a superfície do eletrodo.…”

Section: Figura 6 Representação Esquemática Dos Processos De Imobiliunclassified

“…Gorton e colaboradores 134,135 também estudaram a transferência de elétrons da enzima celubiose desidrogenase (CDH) sobre SAM. A CDH é uma enzima que contém dois sítios ativos, um grupo flavina (FAD) e um grupo heme (citocromo b).…”

Section: Figura 6 Representação Esquemática Dos Processos De Imobiliunclassified

Emprego de monocamadas auto-organizadas no desenvolvimento de sensores eletroquímicos

Freire¹,

Pessôa²,

Kubota³

2003

Quím. Nova

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Recebido em 18/7/02; aceito 9/10/02 SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS APPLICATIONS FOR THE DEVELOPMENT OF ELECTROCHEMICAL SENSORS. Selfassembled monolayers (SAMs) modified electrodes exhibit unique behavior that can greatly benefit electrochemical sensing. This brief review highlights the applications of SAM modified electrodes in electroanalytical chemistry. After a general introduction, which includes the approaches for SAM development, different electrochemical systems for detecting inorganic and organic species are described and discussed. Special attention to the coupling of biological sensing element to the SAM is given, which can selectively recognize the analyte. Future prospects are also evaluated.Keywords: chemically modified electrodes; self-assembled monolayers; electrochemical sensors. INTRODUÇÃOO desenvolvimento de sensores eletroquímicos é uma das áreas de maior e mais rápido crescimento dentro da Química Analítica, principalmente devido aos novos desafios impostos por amostras de interesse industrial, clínico e ambiental, que têm levado a uma crescente busca por sensores com melhores características, tais como alta sensibilidade, seletividade e estabilidade [1][2][3][4][5][6][7][8] . Apesar da grande versatilidade e perspectivas apresentadas pelos sensores eletroquímicos, a utilidade de um eletrodo é muitas vezes limitada devido a uma passivação gradual de sua superfície, que é conseqüência principalmente da adsorção dos produtos da própria reação de óxido-redução utilizada na detecção, ou ainda, dos sub-produtos destas reações que podem se polimerizar e se depositar sobre a superfície dos eletrodos 6 . Além disso, a sensibilidade de muitos analitos importantes pode ser prejudicada em função da cinética de transferência de elétrons entre estes compostos e os materiais dos eletrodos ser excessivamente lenta 9 . Uma outra limitação é a dificuldade de discriminar entre compostos alvos que possuam características redox similares 9 . Uma área que oferece grande potencial para minimizar os problemas acima descritos, e conseqüentemente para aumentar a aplicabilidade e eficiência dos sensores eletroquímicos, é a que compreende os chamados eletrodos quimicamente modificados (EQM) 9,10 . A habilidade para controlar e manipular deliberadamente as propriedades das superfícies dos eletrodos pode proporcionar uma variedade de efeitos atrativos, levando a superfícies com características que podem contornar efetivamente muitos dos problemas apresentados pelos sensores eletroquímicos tradicionais.Estudos experimentais, suportados pela teoria, têm mostrado que a velocidade de transferência de elétrons pode ser sensivelmente afetada em função da modificação da superfície dos eletrodos 11. A classificação das reações do eletrodo pode ser feita com base no grau de interação entre os reagentes e a superfície do eletrodo, ocorrida durante o estado de transição da transferência de elétrons 12 . Os processos de transferência de elétrons onde as interações entre as espécies reagentes e a superfície do eletrodo são fracas e não es...

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“…However, it is interesting to note that the redox enzymes secreted by the ligninolytic white-rot fungi, viz. lignin peroxidase (LiP) [25,26], manganese peroxidase (MnP) [25], laccase [5, 6, 27 ± 29], and cellobiose dehydrogenase [18,30,31], all show efficient DET. This contrasts with extracellular redox enzymes produced by other fungi, e.g., glucose and pyranose oxidase, which do not exhibit DET.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Direct Electron Transfer Between Ligninolytic Redox Enzymes and Electrodes

et al. 2004

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The electrochemistry of the ligninolytic redox enzymes, which include lignin peroxidase, manganese peroxidase and laccase and possibly also cellobiose dehydrogenase, is reviewed and discussed in conjunction with their basic biochemical characteristics. It is shown that long-range electron transfer between these enzymes and electrodes can be established and their ability to degrade lignin through a direct electron transfer mechanism is discussed.

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Direct electron transfer of cellobiose dehydrogenase from various biological origins at gold and graphite electrodes

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Investigation of Graphite Electrodes Modified with Cellobiose Dehydrogenase from the Ascomycete Myriococcum thermophilum

Investigation of Graphite Electrodes Modified with Cellobiose Dehydrogenase from the Ascomycete Myriococcum thermophilum

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Direct Electron Transfer Between Ligninolytic Redox Enzymes and Electrodes

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