Halbleiternanopartikel-modifizierte Elektrode zum Nachweis von Substraten von NADH-abhängigen Enzymreaktionen

Es wurde ein Elektrodensystem entwickelt, das aufbauend auf Halbleiternanopartikeln (so genannte Quantenpunkte) die sensitive Detektion des Enzymkofaktors NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) erlaubt. Kolloidale halbleitende CdSe/ZnS-Nanokristalle sind durch ein Dithiol uber Chemisorption an Gold gebunden. Das Stromsignal kann durch die Beleuchtung der Quantenpunkt modifizierten Oberflache beeinflusst werden. Durch Photoanregung entstehen Elektron-Loch- Paare in den Nanopartikeln, die als anodischer oder kathodischer Photostrom detektiert werden konnen. Die Immobilisierung der Nanokristalle ist durch amperometrische Photostrom- und Quarzmikrowaage-Messungen (quartz crystal microbalance) verifiziert. Diese Studie zeigt, dass CdSe/ZnS-Quantenpunktmodifizierte Elektroden eine konzentrationsabhangige NADH-Detektion im Bereich von 20μM bis 2mM bei relativ niedrigem Potential (um 0V vs Ag/AgCl, 1 M KCl) ermoglichen. Somit konnen solche Elektroden in Kombination mit NADH-produzierenden Reaktionen fur die lichtgesteuerte Analyse der entsprechenden Substrate des Biokatalysators genutzt werden. Es wird gezeigt, dass mit einem solchen Elektrodensystem und Photostrommessungen ein Glukosenachweis moglich ist.