Nonlinear Analytics for Electrochemical Biosensor Design Using Enzyme Aggregates and Delayed Mass Action

Abstract

The paper is devoted to the extension of Brown’s model of enzyme kinetics to the case with distributed delays. Firstly, we construct a multi-substrate multi-inhibitor model using discrete and distributed delays. Furthermore, we consider simplified models including one substrate and one inhibitor, for which an experimental study has been performed. The algorithm of parameter identifications was developed which was tested on the experimental data of solution conductivity. Both the model and Kohlrausch’s law parameters are obtained as a result of the optimization procedure. Comparison of plots constructed with the help of the estimated parameters has shown that in such case the model with distributed delays is more chemically adequate in comparison with the discrete one. The methods of generalization of the results to the multi-substrate multi-inhibitor cases are discussed.

Stability in biosensors derived from domain map analysis of bibliometric data

“…In the experimental stream, work focuses on improving the quality of detection and the stability of the device ( Klos-Witkowska and Kajstura, 2020 ), while the theoretical stream revolves around the development of mathematical models ( Martsenyuk et al, 2021b ), often using already existing solutions for this purpose ( Martsenyuk et al, 2021a ), also recently, the interest of scientists in combining biosensors with artificial intelligence has been noted. An extremely interesting issue is the problem of stability in biosensors, which is a very important problem not only from a scientific point of view, but also from a commercial point of view.…”

Studies of the Effect of Electromagnetic Radiation on Biosensor Matrix Components

“…Słowa kluczowe: biosensor, BSA, MF, UV, konduktometria, stabilność eksperymentalnym [6][7][8] oraz teoretycznym [9][10][11][12][13]. Wśród nich znajdują się eksperymenty z wykorzystaniem konduktometrii, gdzie procesy biochemiczne zachodzące w czujnikach są wyjaśniane na podstawie przewodnictwa [14,15]. Podążając za nurtem współczesnych badań biosensorowych, w prezentowanej pracy wykorzystano badania przewodnictwa do monitorowania zmian konformacyjnych zachodzących w składnikach matryc pod wpływem pole elektromagnetycznego z zakresu UV (ultrafioletu) oraz MF (mikrofal) aplikowanych w dawkach frakcyjnych i ciągłych.…”

Badanie Zmian Przewodności Komponentu Warstw Receptorowych Biosensorów Pod Wpływem Czynników Zewnętrznych

“…Jej rozwój dalej trwa [1]. Obecnie coraz cz ciej eksperymenty konduktometryczne wykorzystywane s w badaniach nad biosensorami, gdzie na podstawie przewodno ci interpretuje si procesy biochemiczne zachodz ce w biosensorach [5][6][7]. Pod aj c za nurtem współczesnych bada nad biosensorami, w prezentowanej pracy wykorzystano badania konduktometryczne w celu ledzenia zmian konformacyjnych w komponencie warstw receptorowych biosensorów pod wpływem czynników zewn trznych takich jak obni ona temperatura i promieniowanie UV.…”