الکتروشیمی پروتیین ها در بیوتکنولوژی

پروتیین های ردوکس (redox) پروتیین هایی هستند که حاوی مراکز ردوکس هستند. این مراکز در واکنش های انتقال الکترون (اکسایش و کاهش) شرکت می کنند؛ بنابراین واکنش های الکتروشیمیایی در آن ها رخ می دهد. هدف ما در الکتروشیمی پروتیین ها، تثبیت این پروتیین ها در سطح الکترود و اندازه-گیری واکنش های الکتروشیمیایی آن ها است. روش های مختلفی برای تثبیت پروتیین ها در سطح الکترود انجام می گیرد: 1- اتصال مستقیم پروتیین ها از طریق اتصالات خاصی بین گروه های فعال سطح پروتیین و سطح الکترود به طور مثال اتصال خود به-خودی پروتیین از طریق گروه مرکاپتو اسید آمینه سیستیین به سطح الکترود طلا. 2- پوشاندن سطح الکترود با مولکول های لینکری که دارای گروه های فعال هستند مثل مرکاپتو پروپیونیک اسید. این مولکول های لینکر از یک جهت به سطح الکترود و از طرف دیگر با گروه های خاصی از پروتیین ها واکنش می دهند و باعث تشکیل یک تک لایه از پروتیین مورد نظر روی سطح الکترود می شوند. 3- به دام انداختن پروتیین مورد نظر درون یک ژل یا غشا. 4- اتصال کوالان پروتیین به سطح الکترود با استفاده از یک سری مولکول های لینکر. بعد از اینکه پروتیین در نزدیکی سطح الکترود قرار گرفت ما می توانیم به سیستم پتانسیل اعمال کنیم. این عمل باعث انتقال الکترون ها از مرکز ردوکس پروتیین به سطح الکترود می شود و یک جریان الکترون ایجاد می شود. با اندازه گیری این جریان ما می-توانیم غلظت پروتیین مورد نظر و یا غلظت سوبسترای آنزیم ردوکس را اندازه گیری کنیم. مهمترین کاربرد الکتروشیمی پروتیین ها در طراحی بیوسنسور هایی برای اندازه گیری موادی مثل گوکز، کلسترول و غیره در نمونه هایی مثل خون است. علاوه بر این الکتروشیمی پروتیین ها کاربردهایی در مطالعه کاتالیز آنزیم های ردوکس، تولید جریان الکتریکی در سلول های با سوخت های زیستی و مطالعات پروتیومیکس دارد.

کلیدواژه ها:

الکتروشیمی ، پروتیین ، بیوسنسور