RU2003104355A

RU2003104355A - Электрохимический способ измерения скоростей химических реакций

Info

Publication number: RU2003104355A
Application number: RU2003104355/28A
Authority: RU
Inventors: Эластэйр ХОДЖЕС; Рон ШАТЕЛЬЕ
Original assignee: Лайфскен, Инк.
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2004-06-10

Claims

1. Способ измерения скорости химической реакции между компонентом образца жидкости и реагентом, где реакция производит электрохимически активное вещество, содержащий стадии, на которых обеспечивают наличие электрохимической ячейки, имеющей рабочий электрод, противоэлектрод и по меньшей мере одну стенку, по существу фиксируют реагент в электрохимической ячейке в некоторой области на минимальном расстоянии от рабочего электрода, при этом расстояние является таким, что перенос электрохимически активного вещества из этой области к рабочему электроду является диффузионно контролируемым, помещают образец жидкости в электрохимическую ячейку таким образом, что образец жидкости находится в контакте с реагентом, рабочим электродом и противоэлектродом, осуществляют взаимодействие компонента с реагентом с получением электрохимически активного вещества, прикладывают потенциал между рабочим электродом и противоэлектродом, при этом потенциал является достаточным для электрохимического взаимодействия электрохимически активного вещества на рабочем электроде, и измеряют ток, производимый электрохимической реакцией на рабочем электроде, для получения меры скорости химической реакции.

2. Способ по п.1, где рабочий электрод и противоэлектрод достаточным образом отделяют друг от друга так, что продукт электрохимической реакции, протекаемой на противоэлектроде, не достигает рабочего электрода в то время, когда измеряют ток.

3. Способ по п.2, где рабочий электрод и противоэлектрод отделяют друг от друга расстоянием большим, чем примерно 500 мкм.

4. Способ по п.2, где расстояние находится в пределах между примерно 500 мкм и примерно 5 мм.

5. Способ по п.2, где расстояние находится в пределах между примерно 1 и примерно 2 мм.

6. Способ по п.2, где рабочий электрод и противоэлектрод располагают на одной и той же плоскости.

7. Способ по п.1, где область и рабочий электрод разделяют минимальным расстоянием, находящимся в пределах от примерно 10 мкм до примерно 5 мм.

8. Способ по п.7, где минимальное расстояние находится в пределах от примерно 50 до примерно 500 мкм.

9. Способ по п.7, где минимальное расстояние находится в пределах от примерно 100 до примерно 200 мкм.

10. Способ по п.1, где противоэлектрод способен функционировать в качестве комбинированного противоэлектрода/электрода сравнения.

11. Способ по п.1, где электрохимическая ячейка дополнительно содержит электрод сравнения.

12. Способ по п.1, где рабочий электрод функционирует в качестве анода.

13. Способ по п.12, где рабочий электрод содержит материал, выбранный из группы, состоящей из платины, палладия, углерода, углерода в сочетании с одним или несколькими инертными связующими, иридия, оксида индия, оксида олова, оксида индия в сочетании с оксидом олова и их смесей.

14. Способ по п.1, где рабочий электрод функционирует в качестве катода.

15. Способ по п.1, где противоэлектрод содержит серебро, покрытое по существу нерастворимой солью серебра.

16. Способ по п.15, где соль серебра выбирают из группы, состоящей из хлорида серебра, бромида серебра, йодида серебра, ферроцианида серебра и феррицианида серебра.

17. Способ по п.1, где область располагают на противоэлектроде.

18. Способ по п.1, где область располагают на стенке.

19. Способ по п.1, где область и рабочий электрод располагают на одной и той же плоскости.

20. Способ по п.1, где область располагают в плоскости, обращенной к и по существу параллельной рабочему электроду.

21. Способ по п.1, где реагент содержится внутри полимерной матрицы, прикрепленной к поверхности в электрохимической ячейке.

22. Способ по п.1, где реагент является химически связанным или физически связанным с поверхностью в электрохимической ячейке.

23. Способ по п.1, где реагент высушивают на поверхности в электрохимической ячейке, причем реагент демонстрирует достаточно низкую подвижность в образце жидкости так, что реагент по существу не мигрирует в то время, когда измеряют ток.

24. Способ по п.1, дополнительно содержащий медиатор окисления-восстановления.

25. Способ по п.1, где медиатор окисления-восстановления выбирают из группы, состоящей из ферроциния, комплексов осмия с бипиридином, бензофенона и феррицианида.

26. Способ по п.1, где образец содержит цельную кровь.

27. Способ по п.1, где компонент содержит глюкозу.

28. Способ по п.1, где реагент содержит фермент, выбранный из группы, состоящей из PQQ-зависимой глюкозодегидрогеназы, NAD-зависимой глюкозодегидрогеназы, глюкозооксидазы, лактатдегидрогеназы и алкогольдегидрогеназы.

29. Способ по п.1, где потенциал находится в пределах между примерно 50 и 500 мВ.

30. Способ по п.1, где потенциал составляет примерно 300 мВ.

31. Способ измерения скорости химической реакции между глюкозой и PQQ-зависимой глюкозодегидрогеназой в цельной крови, содержащий стадии, на которых обеспечивают наличие электрохимической ячейки, имеющей рабочий электрод, противоэлектрод, по меньшей мере одну стенку, медиатор окисления-восстановления, содержащий феррицианид и содержащийся внутри электрохимической ячейки, и реагент, содержащий PQQ-зависимую глюкозодегидрогеназу, причем реагент является по существу фиксированным в электрохимической ячейке в некоторой области на минимальном расстоянии от рабочего электрода, помещают образец цельной крови в электрохимическую ячейку так, что образец находится в контакте с реагентом, медиатором окисления-восстановления, рабочим электродом и противоэлектродом, осуществляют взаимодействие глюкозы с PQQ-зависимой глюкозодегидрогеназой с получением восстановленной PQQ-зависимой глюкозодегидрогеназы, причем восстановленная PQQ-зависимая глюкозодегидрогеназа в свою очередь взаимодействует с феррицианидным медиатором окисления-восстановления с образованием ферроцианида, прикладывают потенциал между рабочим электродом и противоэлектродом, причем потенциал является достаточным для электрохимического взаимодействия ферроцианида на рабочем электроде, и измеряют ток, производимый электрохимической реакцией ферроцианида на рабочем электроде, причем измерение является показателем скорости химической реакции между глюкозой и PQQ-зависимой глюкозодегидрогеназой.