Lactate biosensors: current status and outlook

Abstract

Many research efforts over the last few decades have been devoted to sensing lactate as an important analytical target in clinical care, sport medicine, and food processing. Therefore, research in designing lactate sensors is no longer in its infancy and now is more directed toward viable sensors for direct applications. In this review, we provide an overview of the most immediate and relevant developments toward this end, and we discuss and assess common transduction approaches. Further, we critically describe the pros and cons of current commercial lactate sensors and envision how future sensing design may benefit from emerging new technologies.

Utilization of d -Lactate as an Energy Source Supports the Growth of Gluconobacter oxydans

“…L-Lactate oxidase has been studied and used in biosensors for many years (16,35). The enzyme catalyzes the oxidation of L-lactate into pyruvate and hydrogen peroxide using O 2 as a direct electron acceptor.…”

“…Thus, a rapid detection method, such as the D-lactate biosensor, specific for D-lactate is urgently needed (42,43). The widely used L-lactate biosensor is usually based on the amperometric detection of H 2 O 2 released from L-lactate oxidation via L-lactate oxidase (16,45). Unlike membrane-bound D-iLDHs, which require detergent for stability (13), soluble GOX2071 is favorable for immobilization to the electrode surface.…”

“…Two atypical L-iLDHs, L-lactate oxidase and L-lactate monooxygenase, use O 2 directly as an electron acceptor (13). Based on this feature, these two L-iLDHs are widely used in biosensor and biocatalysis applications (16)(17)(18). However, no D-iLDH that directly uses O 2 as an electron acceptor has been reported (13).…”

Development of Amperometric Biosensor Based on Lactate Oxidase for Lactate Determination

“…Також контроль рівня лактату важливий для харчової промисловості, зокрема виробництва молочних продуктів та контролю якості молока, фруктів, вина [8]. Також лактат натрію використовується як харчова добавка стабілізатор та регулятор кислотності.…”

“…Найпоширенішими ферментами, що використовуються в біо сенсорних технологіях для розпізнавання лактату є лактатоксидаза та лактатдегідрогеназа. Також наявні дані про використання ферментів цитохрому b 2 та лактатмонооксигенази [8,9]. Для ефективної роботи біосенсора важливим є збереження активності фермента тривалий час за умови його розташуванням в безпосередній близькості до поверхні електрода.…”