Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Enzymelektroden

Enzymelektroden, die am häufigsten in der Literatur beschriebenen und kommerziell angebotenen Biosensoren, bei denen immobilisierte Enzyme als Rezeptor und ein elektrochemisches Meßsystem als Transduktor fungiert. Die eingesetzten Enzyme liefern durch Bildung oder Abbau elektrodenaktiver Produkte bzw. Substrate ein direktes und ausreichend sensitives chemisches Signal, das vom Transduktor in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. In vielen Fällen gewährleisten Coenzyme (z. B. NAD(P)+ bei Oxidoreductasen) über Redoxmediatoren die Verknüpfung mit elektrochemischen oder optischen Sensorelementen. Neben Einzelenzymen (und Mikroorganismen) können auch mehrere in einer Membran (z. B. Kollagen) coimmobilisierte Enzyme (Coimmobilisierung) eingesetzt werden. Beim Saccharose-Sensor sind es die Invertase, Mutarotase und Glucoseoxidase:

Saccharose + H2O

α-D-Glucose + D-Fructose

α-D-Glucose

β-D-Glucose

β-D-Glucose + O2 + H2O

D-Glucose-δ-lacton + H2O2

Neben Faktoren, die die Enzymaktivität beeinflussen können (Aktivatoren, Inhibitoren u. a.), hängt die Empfindlichkeit des Sensors auch von der Art des Transduktors ab. Die Nachweisgrenze einfacher amperometrischer Elektroden liegt bei etwa 100 nmol/l, bei potentiometrischen bei ca. 100 μmol/l.

E. finden breite Anwendung in der klinisch-chemischen Laboratoriumsdiagnostik (z. B. Bestimmung von Glucose) und biotechnologischen Industrie (z. B. E. für Saccharose, Ethanol).

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte