teema: Biosensorite modelleerimine ja biokatalüsaatorite immobiliseerimise uurimine
tunnusnumber: ETF5289
projekti tüüp: Eesti Teadusfondi grant
erialad: 1.8. Molekulaarbioloogia
seisund: lõppenud
asutus: Tartu Ülikool
projekti juht: Toonika Rinken
kestus: 01.01.2002 - 31.12.2005
kirjeldus: Uurimistöö eesmärgiks on uurida biosensorite integreeritud kompleksmudeli, mis arvestab ensüümreaktsiooni kineetikat, difusiooniprotsesse ja elektrokeemilise anduri inertsist tingitud signaali hilinemist, kasutamist biokatalüsaatorite immobiliseerimise iseloomustamiseks ja erinevate biosensorite kalibreerimiseks. Antud mudel võimaldab erinevate biosensorite tasakaalueelsetest väljundsignaali kõveratest leida antud biosensorile ja selles kasutatavale (immobiliseeritud) katalüsaatorile iseloomulikud kineetilised ja tasakaalu kompleksparameetrid, millede alusel on võimalik iseloomustada (immobiliseeritud) ensüümi aktiivsust ja koostada erinevatele biosensoritele kalibreerimisgraafikud. Tulenevalt analüüsi eesmärgist on võimalik erinevate parameetrite kasutamisel varieerida biosensori määramispiirkonda uuritava aine suhtes. Kavas on biosensorite integreeritud mudeli kehtivuse kontrollimine peale ensüümide ka teiste biokatalüsaatorite puhul ning mudeli täiendamine erinevaid kõrvalprotsesse kirjeldavate võrrandi komponentidega, mis võimaldab minimaalsete kõrvalekalletega iseloomustada erinevatel biokatalüsaatoritel põhinevate biosensorite väljundsignaale. Biosensorite väljundsignaali parameetritest leitakse väljapakutud mudeli alusel immobiliseeritud biokatalüsaatoreid iseloomustavad difusiooniefekte mittesisaldavad katalüütilised konstandid ning määratakse kasutatava (immobiliseeritud) ensüümi aktiivsus, kusjuures meetodi oluliseks eeliseks on see, et puudub vajadus konkreetset biosensori konfiguratsiooni iseloomustavate difusiooni-, jaotus- ja geomeetriliste koefitsientide eraldi eksperimentaalseks määramiseks.
Immobiliseeritud katalüsaatori aktiivsusest lähtuvalt otsitakse optimaalseid võimalusi erinevate ensüümide ja mikroorganismide efektiivseks sidumiseks mitmesugustele tahketele kandjatele ning immobiliseeritud biokatalüsaatorite stabiliseerimiseks, et rakendada neid keskkonnaanalüüsis, kliinilises analüüsis ning biotehnoloogia tööstuses kasutatavates biosensorites.

projektiga seotud isikud
nr nimi asutus amet  
1.Reet RanderTartu Ülikooldoktorant 
2.Toonika RinkenTartu Ülikool Füüsika-keemiateaduskond Füüsikalise keemia instituutteadur