Новые трафаретно-печатные биосенсоры на основе углерода/PEDOT/PSS для определения нейромедиатора ацетилхолина и ацетилхолинэстеразы в сыворотке крови человека

Новые надежные и устойчивые потенциометрические ионоселективные электроды были изготовлены с использованием поли(3,4-этилендиокситиофена)/поли(стиролсульфоната) (PEDOT/PSS) в качестве твердого контакта между чувствительной мембраной и электрической подложкой для биоанализа ацетилхолина (ACh). Пленку PEDOT/PSS наносили на твердую углеродную трафаретно-печатную платформу, изготовленную на керамической подложке. В качестве селективных материалов в мембране ионоселективного электрода (ISE) использовали тетрафенилборат ацетилхолиния (ACh/TPB/PEDOT/PSS-ISE) (сенсор I) и триацетил-β-циклодекстрин (β-CD/PEDOT/PSS-ISE) (сенсор II). Сенсоры демонстрировали выраженный улучшенный нернстовский отклик с катионными наклонами 56,4 ± 0,6 и 55,3 ± 1,1 мВ/декаду по отношению к ионам ACh+ в динамических линейных диапазонах 1,0 × 10−6–1 × 10−3 и 2,0 × 10−6–1,0 × 10−3 М соответственно при pH 5. Пределы обнаружения составляли 2,0 × 10−7 и 3,2 × 10−7 М для сенсоров I и II соответственно. Также была исследована селективность обоих сенсоров; они продемонстрировали значительно высокую селективность к ACh+ по сравнению с различными распространенными органическими и неорганическими катионами. Стабильность потенциометрического отклика ионоселективных электродов с твердым контактом (SC)/ISE оценивали хроно-потенциометрическим методом и сравнивали со стабильностью электродов, изготовленных без добавления материала твердого контакта (PEDOT/PSS). Эти экономичные сенсоры обеспечивали повышенные точность и воспроизводимость, отличную повторяемость, хорошую воспроизводимость, стабильность потенциала, а также высокие селективность и чувствительность. Сенсоры также использовали для измерения активности ацетилхолинэстеразы (AChE). В диапазоне концентраций фермента AChE от 5,0 × 10−3 до 5,2 МЕ·л−1 наблюдалась линейная зависимость между начальной скоростью гидролиза субстрата ACh+ и активностью фермента. Определение ацетилхолина в сыворотке крови человека было выполнено, а полученные результаты сопоставлены с результатами стандартного колориметрического метода.