Visualization of local biocatalytic activity using scanning electrochemical microscopy
- The activity of PQQ dependent sGDH immobilized within a polymer on a surface was visualized using SECM in presence of the enzyme substrates glucose and/or maltose. For a deep insight into the response of the enzyme/polymer microstructure, the microstructure was divided into grid points. Each point in the grid was considered as an individual microsensor. A response surface equation was derived to describe the response at each microsensor in presence of glucose and/or maltose. The relationship between coefficients in the response surface equation was studied. Furthermore, a neural network was trained with the data obtained from the SECM scans and discrimination between glucose and maltose in a mixture was achieved. In addition, the activity of genetically modified yeast cells was detected using constant distance SECM. Moreover, constant-distance SECM was used for the fabrication of carbon fiber ultramicroelectrode.
- Die Aktivität der in einem Polymer an einer Oberfläche immobilisierten PQQ-abhängigen sGDH wurde mittels SECM in Gegenwart von Gukose und/oder Maltose visualisiert. Um einen detaillierteren Einblick in die Antwort der Enzym/Polymer-Mikrostruktur zu bekommen, wurde diese in Rasterpunkte unterteilt, wobei jeder Rasterpunkt wie ein individueller Mikrosensor behandelt wurde. Um die Antwort der Mikrosensoren auf Glukose und/oder Maltose zu beschreiben, wurde eine Gleichung für die Oberflächenantwort entwickelt. Das Verhältnis zwischen den Koeffizienten der Glei-chung wurde untersucht, und ein neuronales Netzwerk mit den erhaltenen Daten der SECM-Scans trainiert. Damit gelang es, nahezu beliebige Gemische von Glucose und Maltose zu quantifizieren. Zusätzlich wurde die Aktivität von gentechnisch veränderten Hefezellen mittels Constant-Distance-SECM detektiert. Ferner konnte das Constant-Distance-SECM zur Herstellung von Kohlenstofffaser-Ultramikroelektroden genutzt werden.
Author: | Emad Mohamed Hussien AmineGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-23324 |
Referee: | Wolfgang SchuhmannORCiDGND, William S. SheldrickGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2008/09/10 |
Date of first Publication: | 2008/09/10 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie |
Date of final exam: | 2008/07/11 |
Creating Corporation: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
GND-Keyword: | Rasterelektrochemisches Mikroskop; Enzym; Enzym-Hefezelle; Mikroelektrode |
Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Analytische Chemie - Elektroanalytik & Sensorik |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie |
faculties: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |