Analýza signalů tlustovrstvých ampérometrických senzorů a jejich použití pro měření a charakterizaci enzymů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
V práci je popsán princip synchronní detekce (SD), který byl uplatněn při měření s biosenzory. Metoda SD umožňuje dosažení výrazně lepšího poměru signálu k šumu, vyššího limitu detekce a celkové zlepšení robustnosti měření. Uplatnění SD při měření s biosenzory umožní zlepšit analýzu jeho odezvy a umožní odstranění nežádoucích interferencí nebo šumů, které mohou být způsobeny například mícháním roztoku, elektromagnetickými vlivy nebo parazitními proudy. SD také umožňuje rozložit získaný signál na odezvu stimulace a na dlouhodobý signál jiného procesu, a dále také identifikovat jevy druhého řádu. Pro identifikaci stimulačního signálu ve výstupním signálu měření byl na základě lineárního statistického modelu vyvinut specializovaný software. SD byla ověřena na modelovém případu výstupního signálu biosenzoru s aplikovaným komplexem fotosystému II (PSII) a jeho odezvě na stimulaci světlem. Odezva PSII se řídí kinetikou prvního řádu a může být také ovlivněna inhibitory. Kinetické konstanty vazby herbicidu na PSII závisí lineárně na koncentraci herbicidu. To umožňuje jejich měření také při nízkých koncentracích herbicidu.
The principle of synchronous detection (SD) has been applied to biosensor measurement. SD principle achieves significant increases in the signal-to-noise ratio, limit of detection and overall measurement robustness. Application of SD in biosensor measurements improves the analysis of the response and avoids the influence of interference/noise produced by stirring, electromagnetic effects and influence of parasitic currents. SD also enables to decompose the signal to stimulation response and phenomena with long time of response and last but not least, to identify second-order phenomena in the signal. Linear statistical model was used to develop software for identification of the stimulation signal in the output current. SD was applied to the response signal of a Photosystem II complex (PSII) biosensor. PSII response to light stimulation follows first order kinetics. The inhibition kinetics of PSII has been studied. Kinetic constants of herbicide binding to PSII depend linearly on herbicide concentration and enable measurement of its concentration at low concentrations.
The principle of synchronous detection (SD) has been applied to biosensor measurement. SD principle achieves significant increases in the signal-to-noise ratio, limit of detection and overall measurement robustness. Application of SD in biosensor measurements improves the analysis of the response and avoids the influence of interference/noise produced by stirring, electromagnetic effects and influence of parasitic currents. SD also enables to decompose the signal to stimulation response and phenomena with long time of response and last but not least, to identify second-order phenomena in the signal. Linear statistical model was used to develop software for identification of the stimulation signal in the output current. SD was applied to the response signal of a Photosystem II complex (PSII) biosensor. PSII response to light stimulation follows first order kinetics. The inhibition kinetics of PSII has been studied. Kinetic constants of herbicide binding to PSII depend linearly on herbicide concentration and enable measurement of its concentration at low concentrations.
Description
Citation
ONDRUCH, V. Analýza signalů tlustovrstvých ampérometrických senzorů a jejich použití pro měření a charakterizaci enzymů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Mikroelektronika a technologie
Comittee
prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. (předseda)
¨Doc. Ing. René Kizek, Ph.D. - oponent (člen)
Doc. RNDr. Jiří Masojídek, CSc. - oponent (člen)
doc. Ing. Jan Maschke, CSc. (člen)
doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (člen)
Date of acceptance
2009-12-08
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení