Biosensors and analyzers with immobilized acetylcholinesterase for determination of caffeine

V úvodní teoretické části jsou popsány význam a mechanismy účinku acetylcholinu a acetylcholinesterasy v organismu, dále základní vlastnosti, metabolismus a interakce kofeinu s receptory. V experimentální části se práce zabývá možnostmi konstrukce biosenzoru pro stanovení inhibice acetylcholinesterasy kofeinem. Aktivita enzymu a stanovení kinetických parametrů Km, Vmax, Ki nebo IC50 byla zkoumána spektrofotometrickou Ellmanovou metodou a elektrochemickými metodami. Z těchto byly použity square-wave voltametrie a potenciometrická titrace v pH-statu. Byly zkoumány způsoby imobilizace acetylcholinesterasy pomocí prosté sorpce, různých koncentrací želatiny, sol-gelu, celulózových a magnetických částic.In the opening section this thesis deals with significance and mechanisms of action of acetylcholine and acetylcholinesterase in the organism. Basic properties, metabolism and interactions of caffeine with receptors are discussed. The experimental part of the thesis deals with possibilities of biosensor construction for determination of inhibition of acetylcholinesterase by caffeine. The enzyme activity and determination of kinetic parameters Km, Vmax, Ki or IC50 were examined by Ellman's spectrophotometric method and electrochemical methods. Square-wave voltammetry and potentiometric titration in pH-stat were used. Different kinds of immobilization protocols were applied. Physical adsorption, different concentrations of gelatine, sol-gel entrapment, immobilization on the surface of cellulose and magnetic particles were measured.Fakulta chemicko-technologick