В работе представлены данные по разработке высокочувствительного селективного кондуктометрического биосенсора для определения ионов тяжелых металлов. Как кондуктометрический преобразователь использовалась дифференциальная пара золотых планарных гребенчатых электродов, нанесенных на ситаловую подложку. Роль биоселективного элемента выполняла трехферментная система (инвертаза, мутаротаза, глюкозооксидаза), иммобилизованная на поверхность преобразователя. Эта трехферментная система была более чувствительна и селективна по сравнению с другими ферментными системами за счет суммарного эффекта ингибирования трех ферментов. Соотношения ферментов в мембране подбирали экспериментально, принимая во внимание достижение наибольшей чувствительности биосенсора как к субстрату (сахарозе), так и к ионам тяжелых металлов. В работе установлено оптимальное время инкубации биосенсора в растворе токсинов, которое составляло 30 минут. Получены калибровочные кривые для определения разных ионов тяжелых металлов кондуктометрическим биосенсором. Также была проверена его селективность относительно других групп токсинов. Разработанный биосенсор характеризовался высокой чувствительностью и селективностью к ионам Hg2+ и Ag+, по сравнению с известными на данный момент биосенсорами для анализа тяжелых металлов. Потому он может быть использован в качестве экспресс-метода при анализе реальных образцов в экологическом мониторинге.

В роботі представлено дані щодо розробки високочутливого селективного кондуктометричного біосенсора для визначення іонів важких металів у водних розчинах. Як кон- дуктометричний перетворювач використовувалася диференційна пара планарних золотих гребінчастих електродів, нанесених на ситалову підкладку. Роль біоселективного елементу відігравала триферментна система (інвертаза, мутаротаза, глюкозооксидаза), іммобілізована на поверхню перетворювача, яка є чутливішою і селективнішою у порівнянні з іншими ферментними системами за рахунок сумарного ефекту інгібування трьох ферментів. Співвідношення ферментів в мембрані підбирали експериментально, маючи на меті досягнення найбільшої чутливості біосенсора як до субстрату (сахарози), так і до важких металів. В роботі встановлено оптимальний час інкубації біосенсора в розчині токсинів для отримання необхідної чутливості, який становив 30 хвилин. Отримано калібрувальні криві для визначення різних іонів важких металів кондуктометричним біосенсором та перевірено його селективність щодо інших груп токсинів. Розроблений біосенсор характеризується більшою чутливістю та селективністю до іонів Hg2+ та Ag+ у порівнянні з відомими на даний момент біосенсорами для аналізу важких металів і може бути рекомендований при експрес-аналізі реальних зразків в екологічному моніторингу.

The data on development of highly sensitive and selective conductometric biosensor for determination of heavy metal ions are presented. A differential pair of gold planar thin-film interdigitated electrodes deposited on the ceramic substrate was used as a conductometric transducer. As a bioselective element, the three-enzyme system (invertase, mutarotase, glucose oxidase) immobilized on the transducer surface was more sensitive and selective to heavy metal ions as compared with other enzymatic systems due to summary inhibition effect of three enzymes. The enzymes ratio in mem-brane was chosen experimentally taking into consideration obtaining maximal biosensor sensitivity both to the substrate (sucrose) and to heavy metal ions. The optimum time of the biosensor incubation in solution of toxic compounds, required to ensure necessary sensitivity was determined to be 30 min. The calibration curves for determination of different heavy metal ions were obtained. The biosensor selectivity to other groups of toxins was studied too. The biosensor developed is characterized in high sensitivity and selectivity to Hg2+ and Ag+ in comparison with known biosensors for heavy metal ions analysis. Therefore it can be recommended at express analysis of heavy metals in ecological monitoring.