Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Improved Sensitivity of Acetaldehyde Biosensor by Detecting ADH Reverse Reaction-Mediated NADH Fluoro-Quenching for Wine Evaluation
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2017-06-27 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00184
Kenta Iitani 1 , Po-Jen Chien 1 , Takuma Suzuki 1 , Koji Toma 2 , Takahiro Arakawa 2 , Yasuhiko Iwasaki 3 , Kohji Mitsubayashi 1, 2
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2017-06-27 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00184
Kenta Iitani 1 , Po-Jen Chien 1 , Takuma Suzuki 1 , Koji Toma 2 , Takahiro Arakawa 2 , Yasuhiko Iwasaki 3 , Kohji Mitsubayashi 1, 2
Affiliation
|
Acetaldehyde (AcH) is found in ambient air, foods, and the living body. This toxic substance is also contained in wine and known as an important ingredient affecting the quality of wine. Herein, we constructed and evaluated two different fiber-optic biosensors for measurement of AcH in the liquid phase (AcH biosensor) using aldehyde dehydrogenase (ALDH) or alcohol dehydrogenase (ADH). The AcH biosensor measured a concentration of AcH using fluorescence intensity of a reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) that was produced or consumed via catalytic reaction of the respective enzyme. In the AcH measurement system, an ultraviolet light emitting diode (UV-LED) and photomultiplier tube (PMT) were connected to a bifurcated optical fiber and were used to excite and detect NADH. A sensing region was developed using an optical fiber probe and an enzyme-immobilized membrane, buffer pH, and concentrations of a coenzyme in buffer solution for ALDH forward reaction and ADH reverse reaction were optimized, and the dynamic ranges were compared. ADH-mediated AcH biosensor showed higher sensitivity, wider dynamic range (1–500 μM), and capability of rapid measurement (less than 3 min) than ALDH-mediated AcH biosensor (5–200 μM). ADH biosensor also presented a high selectivity and allowed measurement of AcH in 9 different wine samples (5 red and 4 white wines). The determined concentrations were comparable to those measured by NADH absorbance method, which validated the accuracy of the ADH biosensor in AcH measurement.
中文翻译：
通过检测ADH逆反应介导的NADH荧光猝灭来提高葡萄酒评价中乙醛生物传感器的灵敏度
乙醛（AcH）存在于周围的空气，食物和生物体内。这种有毒物质也包含在葡萄酒中，被认为是影响葡萄酒质量的重要成分。在本文中，我们构建并评估了两种使用醛脱氢酶（ALDH）或醇脱氢酶（ADH）的用于测量液相中AcH的光纤生物传感器（AcH生物传感器）。AcH生物传感器使用通过各自酶的催化反应产生或消耗的还原形式的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的荧光强度来测量AcH的浓度。在AcH测量系统中，紫外发光二极管（UV-LED）和光电倍增管（PMT）连接到分叉的光纤，并用于激发和检测NADH。使用光纤探针和固定有酶的膜开发了一个感应区域，优化了缓冲液pH值和缓冲液中用于ALDH正向反应和ADH反向反应的辅酶浓度，并比较了动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。优化了用于ALDH正向反应和ADH反向反应的缓冲液中辅酶的浓度，并比较了其动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。优化了用于ALDH正向反应和ADH反向反应的缓冲液中辅酶的浓度，并比较了其动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。和ALDH介导的AcH生物传感器（5–200μM）相比，具有快速测量（不到3分钟）的能力。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。和ALDH介导的AcH生物传感器（5–200μM）相比，具有快速测量（不到3分钟）的能力。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。
更新日期：2017-06-28
中文翻译：
通过检测ADH逆反应介导的NADH荧光猝灭来提高葡萄酒评价中乙醛生物传感器的灵敏度
乙醛（AcH）存在于周围的空气，食物和生物体内。这种有毒物质也包含在葡萄酒中，被认为是影响葡萄酒质量的重要成分。在本文中，我们构建并评估了两种使用醛脱氢酶（ALDH）或醇脱氢酶（ADH）的用于测量液相中AcH的光纤生物传感器（AcH生物传感器）。AcH生物传感器使用通过各自酶的催化反应产生或消耗的还原形式的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的荧光强度来测量AcH的浓度。在AcH测量系统中，紫外发光二极管（UV-LED）和光电倍增管（PMT）连接到分叉的光纤，并用于激发和检测NADH。使用光纤探针和固定有酶的膜开发了一个感应区域，优化了缓冲液pH值和缓冲液中用于ALDH正向反应和ADH反向反应的辅酶浓度，并比较了动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。优化了用于ALDH正向反应和ADH反向反应的缓冲液中辅酶的浓度，并比较了其动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。优化了用于ALDH正向反应和ADH反向反应的缓冲液中辅酶的浓度，并比较了其动态范围。与ALDH介导的AcH生物传感器（5-200μM）相比，ADH介导的AcH生物传感器显示出更高的灵敏度，更宽的动态范围（1–500μM）和快速测量能力（少于3分钟）。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。和ALDH介导的AcH生物传感器（5–200μM）相比，具有快速测量（不到3分钟）的能力。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。和ALDH介导的AcH生物传感器（5–200μM）相比，具有快速测量（不到3分钟）的能力。ADH生物传感器还具有很高的选择性，并可以测量9种不同葡萄酒样品（5种红葡萄酒和4种白葡萄酒）中的AcH。所确定的浓度与通过NADH吸收法测量的浓度相当，这验证了ADH生物传感器在AcH测量中的准确性。
京公网安备 11010802027423号