Langzeitstabiler Biosensor zur direkten, kontinuierlichen Überwachung der Formaldehydkonzentration in der Gasphase

在Flüssigkeiten中，Im Gegenetrizu Biosensoren für Substanzen sind Biosensoren für gasförmige Analyte bisher kaum beschrieben。在拜罗伊特大学的生物和传感器技术的一个跨学科合作中，我们将继续努力。Geschehen soll dies am Beispiel eines Sensors zur kontinuierlichen Überwachung der Formaldehydconzentration in Luft（MAK：0，5 ppm（v/v））.一个生物传感器的大问题是语言稳定性问题。这里有一个用于珠宝的Zweck maßgeschneiderten生物组件（包括韦尔登或商业化的酶）和一个带有传感器技术的工程测试。首先通过分子生物学、蛋白质技术和结构生物学方法（“蛋白质工程”）确定扎瓦氏丝微菌Z 850的甲醛脱氢酶稳定性和功能传感器稳定性韦尔登。这种特殊的酶在NAD（P）-脱氢酶的合成过程中不会产生任何有益的影响，因此可以通过控制传感器的长期稳定性来获得稳定性。并行dazu和zunächst unabhängig davon soll die dafür geignete Sensortechnologie baserend auf einer amperometrischen Detektion entwickelt韦尔登.传感器的材料制造技术是最重要的，最重要的是传感器的集成。Dickschichttechnik中的Realisierung，一个气体检测系统中的Charakterisierung，以及内部传感器过程的工程建模。Darüber hinaus soll an der Entwicklung eines sterilen Biosensors（steriler Sensorzusammenbau bzw.无菌Verkapselung des Enzyms）gearbeitet韦尔登。蛋白水解酶的最后一步是，它使标准与现代的系统保持一致。

Im Gegensatz zu Biosensoren für Substanzen in Flüssigkeiten sind Biosensoren für gasförmige Analyte bisher kaum beschrieben. In einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Bio- und Sensortechnologie der Universität Bayreuth wollen wir uns dieser Aufgabe stellen. Geschehen soll dies am Beispiel eines Sensors zur kontinuierlichen Überwachung der Formaldehydkonzentration in Luft (MAK: 0,5 ppm (v/v)). Eines der großen Probleme von Biosensoren ist die mangelnde Langzeitstabilität. Hier fehlt es an für den jeweiligen Zweck maßgeschneiderten biologischen Komponenten (meist werden native oder kommerziell erhältliche Enzyme eingesetzt) und der engen Verzahnung mit einer darauf abgestimmten Sensortechnologie. Eine erst kürzlich beschriebene Farbstoff-gekoppelte Formaldehyd-Dehydrogenase aus Hyphomicrobium zavarzinii Z850 soll durch molekularbiologische, proteintechnische und strukturbiologische Methoden ("ProteinEngineering") zu einem stabilen und funktionsfähigen Sensorbestandteil werden. Dieses spezielle Enzym wurde ausgewählt, da im Gegensatz zu NAD(P)-abhängigen Dehydrogenasen kein löslicher Cofaktor benötigt wird, der durch seine begrenzte Stabilität zusätzlich zur mangelnden Langzeitstabilität des Sensors beitragen kann. Parallel dazu und zunächst unabhängig davon soll die dafür geeignete Sensortechnologie basierend auf einer amperometrischen Detektion entwickelt werden. Dies umfasst den materialtechnischen Aufbau des Sensors, die Integration der Bestandteile zu einer kompakten Sensoreinheit bzw. die Realisierung in Dickschichttechnik, die Charakterisierung in einer Gassensortestanlage sowie die ingenieurmäßige Modellierung der internen Sensorprozesse. Darüber hinaus soll an der Entwicklung eines sterilen Biosensors (steriler Sensorzusammenbau bzw. sterile Verkapselung des Enzyms) gearbeitet werden. Da dadurch der proteolytische Enzymabbau verhindert wird, ist zu erwarten, dass sich die Standzeiten verglichen mit heute üblichen Systemen verbessern lassen.