In the current work, a new design of an amperometric biosensor for highly sensitive and selective detection of glutamate was developed using an atypical method of immobilizing glutamate oxidase (GlOX) by adsorption onto silicalite nanoparticles. The procedure for manufacturing the biosensor was optimized, namely, the main parameters of the modification of amperometric platinum transducers with a layer of silicalite nanoparticles were determined, and the optimal conditions for GlOX adsorption on this layer were also selected. Biosensors based on GlOX adsorbed on silicalite demonstrated high sensitivity to low concentrations of glutamate. The linear detection range was from 2.5 μM to 450 μM, and the detection limit of glutamate was 1 μM. It was also shown in the work that the proposed biosensors are characterized by high reproducibility of responses during several hours of continuous operation (RSD up to 7%) and good operational stability for several days. After carrying out the entire complex of works on the development and optimization of a new glutamate-sensitive biosensor, it was found that sensors of this design with the declared analytical characteristics can be used to determine low concentrations of glutamate in real biological fluids.

В роботі розроблено нову конструкцію амперометричного біосенсора для високочутливого та селективного виявлення глутамату з використанням нетипового методу іммобілізації глутаматоксидази шляхом адсорбції її на шарі наночастинок силікаліту. Було оптимізовано процедуру виготовлення біосенсора, а саме визначено основні параметри модифікації амперометричних платинових перетворювачів наночастинками силікаліту, а також підібрано оптимальні умови адсорбції глутаматоксидази на цьому шарі. Біосенсори на основі глутаматоксидази, адсорбованої на силікаліті, продемонстрували високу чутливість до низьких концентрацій глутамату. Лінійний діапазон виявлення становив від 2,5 мкМ до 450 мкМ, а межа виявлення глутамату становила 1 мкМ. Також в роботі було показано, що запропоновані біосенсори характеризуються високою відтворюваністю відгуків протягом кількох годин безперервної роботи (RSD до 7%) та гарною операційною стабільністю протягом кількох днів. Після проведення усього комплексу робіт по розробці та оптимізації нового глутамат-чутливого біосенсора, встановлено, що такого плану сенсори із заявленими аналітичними характеристиками можуть використовуватись для визначення низьких концентрацій глутамату в реальних біологічних рідинах.