Conductometric biosensor based on whole-cell microalgae for assessment of heavy metals in wastewater

Whole-cell Chlorella vulgaris conductometric biosensors consisting of gold planar interdigitated electrodes and sol-gel algal membranes have been used for assessment of heavy-metal ions in water. These analytes act as algal alkaline phosphatase inhibitors. Enzyme residual activity has been measured in Tris-nitrate buffer in the presence of Mg²⁺ ions as activator. Operating conditions of this biosensor have been optimized and its characteristics are discussed. Detection limits are about 1 ppb for Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ and 10 ppb for Zn²⁺. The storage stability of the biosensor in buffer solution at 4 oC is more than 40 days. The biosensor has been used to assess wastewater pollution.Описан биосенсор для оценки содержания тяжелых металлов в воде. Для его создания клетки Chlorella vulgaris иммобилизировали на золотых планарных гребенчатых электродах с помощью золь–гель технологии. Тяжелые металлы являются ингибиторами щелочной фосфатазы. Остаточную активность иммобилизованного фермента измеряли в трис-нитратном буферном растворе в присутствии активатора: ионов магния. Оптимизированы рабочие характеристики биосенсора. Нижняя граница определения составляла 1 млрд ⁻¹ для Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ и 10 млрд ⁻¹ для Zn²⁺. Срок хранения биосенсора в буферном растворе при температуре 4 оC составляет более 40 дней. Биосенсор использован для оценки загрязнения тяжелыми металлами сточных вод.Описано біосенсор для оцінки вмісту важких металів у воді. Для його створення клітини Chlorella vulgaris іммобілізували на золотих планарних гребінчастих електродах за допомогою золь–гель технології. Важкі метали є інгібіторами лужної фосфатази. Залишкову активність іммобілізованого ферменту вимірювали в трис-нітратному буферному розчині за присутності активатора – іонів магнію. Оптимізовано робочі характеристики біосенсора. Нижня межа визначення складала 1 млрд ⁻¹ для Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ та 10 млрд ⁻¹ для Zn²⁺. Термін зберігання біосенсора у буферному розчині за температури 4 оC був більшим, ніж 40 діб. Біосенсор використано для оцінки забруднення важкими металами стічних вод

A Chronoamperometric Screen Printed Carbon Biosensor Based on Alkaline Phosphatase Inhibition for W(VI) Determination in Water, Using 2-Phospho-L-Ascorbic Acid Trisodium Salt as a Substrate

This paper presents a chronoamperometric method to determine tungsten in water using screen-printed carbon electrodes modified with gold nanoparticles and cross linked alkaline phosphatase immobilized in the working electrode. Enzymatic activity over 2-phospho-L-ascorbic acid trisodium salt, used as substrate, was affected by tungsten ions, which resulted in a decrease of chronoamperometric current, when a potential of 200 mV was applied on 10 mM of substrate in a Tris HCl buffer pH 8.00 and 0.36 M of KCl. Calibration curves for the electrochemical method validation, give a reproducibility of 5.2% (n = 3), a repeatability of 9.4% (n = 3) and a detection limit of 0.29 ± 0.01 μM. Enriched tap water, purified laboratory water and bottled drinking water, with a certified tungsten reference solution traceable to NIST, gave a recovery of 97.1%, 99.1% and 99.1% respectively (n = 4 in each case) and a dynamic range from 0.6 to 30 μM. This study was performed by means of a Lineweaver–Burk plot, showing a mixed kinetic inhibition.Vicerrectorìa de Investigación de la Universidad de Costa Rica (Project 804-B2-297), via Junta de Castilla y León (BU212A12-2), Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) (TEC2009-12029) and MICINN and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) (INNPACTO SERIBIO 2011-2014)

Recent Trends in Monitoring of European Water Framework Directive Priority Substances Using Micro-Sensors: A 2007–2009 Review

This review discusses from a critical perspective the development of new sensors for the measurement of priority pollutants targeted in the E.U. Water Framework Directive. Significant advances are reported in the paper and their advantages and limitations are also discussed. Future perspectives in this area are also pointed out in the conclusions. This review covers publications appeared since December 2006 (the publication date of the Swift report). Among priority substances, sensors for monitoring the four WFD metals represent 81% of published papers. None of analyzed publications present a micro-sensor totally validated in laboratory, ready for tests under real conditions in the field. The researches are mainly focused on the sensing part of the micro-sensors. Nevertheless, the main factor limiting micro-sensor applications in the environment is the ruggedness of the receptor towards environmental conditions. This point constitutes the first technological obstacle to be overcome for any long-term field tests

Ład korporacyjny na Ukrainie we współczesnych warunkach: aspekty regionalne

Article is devoted to the development of corporate sector in the Zaporozhye region. Consider the financial state of joint-stock companies, influence on their financial situation and legal principles of their operation. Defined the range of problems that adversely affect on the level of corporate management

i i i

Les recherches sont focalisées sur l élaboration de dispositifs enzymatique micro-conducometriques permettant la détection des ions de métaux lourdes en phase aqueuse. La document comprend une introduction générale ; un premier chapitre la revue bibliographique; un deuxième chapitre décrivant les fondements technologiques et méthodologiques des transducteurs conductométriques; un troisième chapitre examinant la possibilité de fabriquer le biocapteur conductométrique basé sur phosphatase alcaline bovine pour la détection des métaux lourds; un quatrième chapitre dévoue a la création du biocapteur conductométrique basé sur les technologie sol gel; la dernière chapitre examinant la possibilité d application du biocapteur à cellules algales pour le contrôle des eaux urbaines; une conclusion générale sur les améliorations apportes a la technologie de biocapteurs pour contrôle de l environnementResearches are focused on the elaboration of enzymatic microconductometric device for heavy metal ions detection in water solutions. The manuscript includes: a general introduction; a first chapter bibliographic review; a second chapter described the fundamentals of conductometric transducers; a third chapter examining the possibility to create and to optimize conductometric biosensor based on bovine alkaline phosphatase for heavy metals ions detection; the fourth chapter devoted to creation and optimization of conductometric biosensor based on alkaline phosphatase active microalgae and sol gel technology; the last chapter described application of the proposed algal biosensor for measurements of heavy metal ions toxicity of waste water; general conclusions stating the progresses achieved in the field of environmental monitoringLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Whole-cell conductometric biosensor for determination of toxicity of heavy metals in water

internationa

Conductometric biosensor based on whole-cell microalgae for assessment of heavy metals in wastewater

Whole-cell Chlorella vulgaris conductometric biosensors consisting of gold planar interdigitated electrodes and sol-gel algal membranes have been used for assessment of heavy-metal ions in water. These analytes act as algal alkaline phosphatase inhibitors. Enzyme residual activity has been measured in Tris-nitrate buffer in the presence of Mg²⁺ ions as activator. Operating conditions of this biosensor have been optimized and its characteristics are discussed. Detection limits are about 1 ppb for Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ and 10 ppb for Zn²⁺. The storage stability of the biosensor in buffer solution at 4 oC is more than 40 days. The biosensor has been used to assess wastewater pollution.Описан биосенсор для оценки содержания тяжелых металлов в воде. Для его создания клетки Chlorella vulgaris иммобилизировали на золотых планарных гребенчатых электродах с помощью золь–гель технологии. Тяжелые металлы являются ингибиторами щелочной фосфатазы. Остаточную активность иммобилизованного фермента измеряли в трис-нитратном буферном растворе в присутствии активатора: ионов магния. Оптимизированы рабочие характеристики биосенсора. Нижняя граница определения составляла 1 млрд ⁻¹ для Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ и 10 млрд ⁻¹ для Zn²⁺. Срок хранения биосенсора в буферном растворе при температуре 4 оC составляет более 40 дней. Биосенсор использован для оценки загрязнения тяжелыми металлами сточных вод.Описано біосенсор для оцінки вмісту важких металів у воді. Для його створення клітини Chlorella vulgaris іммобілізували на золотих планарних гребінчастих електродах за допомогою золь–гель технології. Важкі метали є інгібіторами лужної фосфатази. Залишкову активність іммобілізованого ферменту вимірювали в трис-нітратному буферному розчині за присутності активатора – іонів магнію. Оптимізовано робочі характеристики біосенсора. Нижня межа визначення складала 1 млрд ⁻¹ для Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ та 10 млрд ⁻¹ для Zn²⁺. Термін зберігання біосенсора у буферному розчині за температури 4 оC був більшим, ніж 40 діб. Біосенсор використано для оцінки забруднення важкими металами стічних вод

Alkaline phosphatase conductometric biosensor for heavy-metal ions determination

Berezhetskyy, A. L. Sosovska, O. F. Durrieu, C. Chovelon, J. -M. Dzyadevych, S. V. Tran-Minh, C.Alkaline phosphatase conductometric biosensors consisting of interdigitated gold electrodes and enzyme membranes have been used for assessment of heavy-metal ions in water. These analytes act as enzyme inhibitors. Enzyme residual activity has been measured in Tris-nitrate buffer without metal preincubation in the presence of Mg2+ ions as activator. The results indicate that the toxicity of the various metals tested toward immobilized phosphatase is ranged as follows: Cd2+ > Co2+ > Zn2+ > Ni2+ > Pb2+. Detection limits were about 0.5 ppm for Cd2+, 2 ppm for both Zn2+ and Co2+, 5 ppm for Ni2+ and 40 ppm for lead ions. In addition, the responses during 10 h were stable (RSD 4%) and a drift of about 7% per day was observed. The storage stability in buffer solution at 4 degrees C remained stable for more than one month. (C) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved