Multienzyme electrochemical array sensor for determination of phenols and pesticides

Solná, Renáta; Sapelnikova, Svetlana; Skládal, Petr; Winther-Nielsen, Margrethe; Carlsson, Charlotte; Emnéus, Jenny; Ruzgas, Tautgirdas

doi:10.1016/j.talanta.2004.07.005

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“…6) Depending upon the amount of laccase and reaction time, concentrations of p-cresol lower than 10M were potentially detectable. Our data are in agreement with p-cresol detection limits of 15ng [19], 21-24ppm [20], and 1.0-5.3 M [21] reported previously. Our values for p-cresol detection are also within an order of magnitude sensitivity reported earlier based upon the direct fluorescence emission from p-cresol [22][23][24].…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 93%

Medically relevant ElectroNeedle technology development.

Schmidt¹,

Thomas²,

McClain³

et al. 2008

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ElectroNeedles technology was developed as part of an earlier Grand Challenge effort on Bio-Micro Fuel Cell project. During this earlier work, the fabrication of the ElectroNeedles was accomplished along with proof-of-concept work on several electrochemically active analytes such as glucose, quinone and ferricyanide. Additionally, earlier work demonstrated technology potential in the field of immunosensors by specifically detecting Troponin, a cardiac biomarker. The current work focused upon fabrication process reproducibility of the ElectroNeedles and then using the devices to sensitively detect p-cresol, a biomarker for kidney failure or nephrotoxicity. Valuable lessons were learned regarding fabrication assurance and quality. The detection of p-cresol was accomplished by electrochemistry as well as using fluorescence to benchmark ElectroNeedles performance. Results from these studies will serve as a guide for the future fabrication processes involving ElectroNeedles as well as provide the groundwork necessary to expand technology applications. One paper has been accepted for publication acknowledging LDRD funding (K. E. Achyuthan et al, Comb. Chem. & HTS, 2008). We are exploring the scope for a second paper describing the applications potential of this technology.

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Section: Discussionsupporting

confidence: 93%

Medically relevant ElectroNeedle technology development.

Schmidt¹,

Thomas²,

McClain³

et al. 2008

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“…Estes eletrodos, chamados de eletrodos quimicamente modificados, são mais seletivos e mais sensíveis, pois a modificação possibilita controlar a natureza físico-química da interface eletrodo-solução como uma forma de alterar a reatividade e seletividade do eletrodo base favorecendo, assim, o desenvolvimento de eletrodos para diferentes aplicações analíticas 40 . As modificações de superfícies eletródicas são importantes, uma vez que são específicas a um determinado tipo de analito e promovem um alto grau de seletividade, possibilitando o desenvolvimento de sensores de fácil manipulação e construção, baixo custo, potencial de miniaturização e detecção rápida 41 . Desta forma, a utilização de agentes modificantes representa uma alternativa à substituição de eletrodos de mercúrio e metais inertes.…”

Section: Técnicas Eletroanalíticasunclassified

Utilização de técnicas eletroanalíticas na determinação de pesticidas em alimentos

Galli¹,

Souza²,

Garbellini³

et al. 2006

Quím. Nova

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Recebido em 24/11/04; aceito em 4/5/05; publicado na web em 24/8/05 ELECTROANALYTICAL TECHNIQUES FOR THE DETERMINATION OF PESTICIDES IN FOODS. The aim of this work is to discuss selected applications of electroanalytical techniques for the detection of pesticides in foods and beverages, published in the last ten years. The applications involved different working electrodes for the electroanalytical determination of pesticides, namely amperometric biosensors, cholinesterase-based biosensors, polymer-modified electrodes, ultramicroelectrodes and hanging mercury drop electrodes. They were used for several voltammetric and amperometric techniques in different analytical procedures for the detection and quantification of different classes of pesticides in different food matrices.Keywords: pesticides; electroanalytical methods; foods. CONSIDERAÇÕES GERAISDe acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) 1 , pesticidas são substâncias ou mistura de substânci-as utilizadas na produção, colheita ou no armazenamento de alimentos. Eles são bioativos e capazes de prevenir, destruir ou combater espécies indesejáveis que, de alguma maneira, possam interferir na produção, no processamento, armazenamento, transporte e estocagem de alimentos, produtos agrícolas em geral, madeira e produtos derivados de madeira.Esta definição também compreende substâncias utilizadas no combate a insetos domésticos ou quaisquer agentes preventivos à ação de vetores de doenças que possam ser transmitidas ao homem ou animais domésticos como, por ex., febre amarela, doença de Chagas, malária, entre outras. Substâncias usadas como reguladoras no crescimento de plantas, agentes desfolheantes e dessecantes também são denominadas pesticidas.Existem registros de diferentes substâncias utilizadas como pesticida desde a Antiguidade, tal como piretro de origem natural. No entanto, o uso moderno de pesticidas é datado do século passado, onde substâncias inorgânicas como aceto arsenito de sódio, conhecido como "verde Paris", fluoreto de cálcio, fluorsilicato de cálcio, arseniato de sódio, arsênio branco, entre outras, foram intensamente empregadas 2 . A partir da década de 30, o aumento da produção agrícola e, principalmente, a diversidade de culturas impuseram a utilização de outras substâncias com melhor poder pesticida. Um grande número de substâncias foram formuladas especialmente para uso na agricultura, no entanto, o fator determinante para o aumento na produção de pesticidas foi a descoberta do DDT [1,1,1-tricloro-2-bis-(pclorofenila)-etano], um organoclorado com alto poder inseticida que foi desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial (1939) 2 . Existem cerca de 600 ingredientes ativos, utilizados na formulação de pesticidas, registrados para uso específico na agricultura. Destes, 350 contribuem com 98% dos pesticidas mais utilizados, sendo que 80% deles são rotineiramente usados na agricultura de países da América do Sul, como o Brasil 3,4 .Todos estes pesticidas compreendem uma larga variedade de substâncias químicas com dif...

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“…The analytical ranges of Cd(II), Cu(II), and Hg(II) were between 10 nmol/L and 100 mmol/L. When real samples were spiked with heavy metals, the array biosensor also exhibited potential effectiveness in screening enzyme inhibitors.` Solna et al [48] use screen-printed four-electrode system as the amperometric transducer for determination of phenols and pesticides using immobilized tyrosinase, peroxidase, acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. Acetylthiocholine chloride was chosen as substrate for cholinesterases to measure inhibition by pesticides, hydrogen peroxide served as co-substrate for peroxidase to measure phenols.…”

Section: Enzyme Based Biosensor Arraymentioning

confidence: 99%