Исследование в режиме обратной связи SECM лакказы и билирубиноксидазы, иммобилизованных в силикатной пленке, полученной методом сол–гел

Тонкие силикатные пленки с иммобилизованными ферментами, катализирующими восстановление диоксида кислорода (диоксигена), а именно лакказой и билирубиноксидазой (BOD), наносили на поверхности стекла и полиметил-2-метилпропеноата (Плексиглас) методом сол–гел с испарением раствора. Для получения изображений и кривых подхода использовали сканирующую электрокхимическую микроскопию (SECM) в режиме обратной связи с гексацианоферратом(III) в качестве модулятора. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (CLSM) в отражательном режиме показала большую толщину пленки вблизи края и наличие агрегатов лакказы внутри пленки. Изображения SECM, полученные при разных концентрациях диоксигена, показали, что край пленки и агрегаты лакказы обладают более высокой ферментативной активностью по восстановлению диоксигена. Кривые зависимости тока от расстояния SECM позволили определить кинетические параметры в отдельных областях образцов после численной подгонки модели. Гетерогенная скорость первого порядка на границе пленки оценена приблизительно в 19 раз выше, чем значение при подходе к центру пленки. Причина повышенной поверхностной концентрации лакказы на краю пленки подробно обсуждается. Для сравнения активностей лакказы и BOD на одном образце из Плексигласа наносили силикатные пятна диаметром 50 μм и исследовали их методом SECM. BOD демонстрирует значительно более высокую активность, особенно при нейтральном pH.