Cảm biến điện hóa xác định α-amylase dựa trên vật liệu graphene xốp trên đế dẻo

Tóm tắt

α-Amylase là enzyme xúc tác cắt liên kết α-1,4-glucan nội mạch trong tinh bột với nhiều ứng dụng trong công nghiệp sản xuất đồ uống, thực phẩm và y tế. Các kỹ thuật định lượng α-amylase hiện hành (quang phổ, ELISA) thường đòi hỏi thiết bị đắt tiền, quy trình phức tạp và thời gian phân tích dài. Nghiên cứu này trình bày một cảm biến điện hoá dựa trên graphene xốp trên đế dẻo được chế tạo bởi kĩ thuật khắc laser, cho phép tăng diện tích bề mặt hoạt động và cải thiện chuyển electron tại bề mặt điện cực, từ đó nâng cao độ nhạy. Định lượng hoạt tính của α-amylase được xác định gián tiếp thông qua lượng maltose sinh ra khi α-amylase thuỷ phân tinh bột trong môi trường đệm trung tính; maltose tiếp đó khử K3[Fe(CN)6] thành K4[Fe(CN)6] trong môi trường kiềm, và cường độ dòng oxi hoá của K4[Fe(CN)6] đo bằng phương pháp điện hoá tỷ lệ với hoạt tính α- amylase. Trong điều kiện tối ưu, cảm biến đạt giới hạn phát hiện (LOD) 0,61 U/mL và giới hạn định lượng (LOQ) 1,08 U/mL, cho thấy tiềm năng áp dụng như một giải pháp đơn giản, chi phí thấp, dễ triển khai tại chỗ để định lượng hoạt tính α-amylase trong các mẫu thực phẩm, công nghiệp hay trong y tế.