RU2010115257A - Способ и устройство для измерения концентрации субстрата - Google Patents
Способ и устройство для измерения концентрации субстрата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010115257A RU2010115257A RU2010115257/28A RU2010115257A RU2010115257A RU 2010115257 A RU2010115257 A RU 2010115257A RU 2010115257/28 A RU2010115257/28 A RU 2010115257/28A RU 2010115257 A RU2010115257 A RU 2010115257A RU 2010115257 A RU2010115257 A RU 2010115257A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- concentration
- energy
- capacitor
- biocatalyst
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/11—Automated chemical analysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/14—Heterocyclic carbon compound [i.e., O, S, N, Se, Te, as only ring hetero atom]
- Y10T436/142222—Hetero-O [e.g., ascorbic acid, etc.]
- Y10T436/143333—Saccharide [e.g., DNA, etc.]
- Y10T436/144444—Glucose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
1. Способ измерения концентрации субстрата, включающий в себя: ! аккумулирование энергии, получаемой в результате реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым указанным биокатализатором; и ! измерение концентрации субстрата на основе скорости аккумулирования или частоты разрядки указанной энергии. ! 2. Способ по п.1, в котором указанную скорость аккумулирования измеряют с помощью аккумулирования указанной энергии до определенного уровня, используя в качестве показателя то, что скорость аккумулирования энергии зависит от концентрации субстрата. !3. Способ по п.2, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе времени, необходимого для зарядки указанной получаемой в результате энергии, с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между скоростью аккумулирования и концентрацией субстрата. ! 4. Способ по п.1, в котором указанная частота разрядки, которая является частотой, при которой указанная энергия высвобождается при достижении или превышении указанного определенного уровня, зависит от указанной концентрации субстрата. ! 5. Способ по п.4, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе частоты разрядки указанной получаемой в результате энергии с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между частотой разрядки и концентрацией субстрата. ! 6. Способ по п.1, в котором указанный биокатализатор представляет собой фермент, органеллу, микроорганизм или клетку. ! 7. Способ по п.1, в котором указанная реакция, катализируемая биокатализатором, представляет собой реакцию окисления. ! 8. Способ по п.7, в котором
Claims (23)
1. Способ измерения концентрации субстрата, включающий в себя:
аккумулирование энергии, получаемой в результате реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым указанным биокатализатором; и
измерение концентрации субстрата на основе скорости аккумулирования или частоты разрядки указанной энергии.
2. Способ по п.1, в котором указанную скорость аккумулирования измеряют с помощью аккумулирования указанной энергии до определенного уровня, используя в качестве показателя то, что скорость аккумулирования энергии зависит от концентрации субстрата.
3. Способ по п.2, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе времени, необходимого для зарядки указанной получаемой в результате энергии, с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между скоростью аккумулирования и концентрацией субстрата.
4. Способ по п.1, в котором указанная частота разрядки, которая является частотой, при которой указанная энергия высвобождается при достижении или превышении указанного определенного уровня, зависит от указанной концентрации субстрата.
5. Способ по п.4, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе частоты разрядки указанной получаемой в результате энергии с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между частотой разрядки и концентрацией субстрата.
6. Способ по п.1, в котором указанный биокатализатор представляет собой фермент, органеллу, микроорганизм или клетку.
7. Способ по п.1, в котором указанная реакция, катализируемая биокатализатором, представляет собой реакцию окисления.
8. Способ по п.7, в котором указанный биокатализатор представляет собой фермент.
9. Способ по п.8, в котором указанный фермент представляет собой оксидоредуктазу.
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором указанная энергия, которая должна аккумулироваться, аккумулируется в конденсаторе как электрический заряд.
11. Устройство для измерения концентрации субстрата, содержащее:
топливный элемент, имеющий анод, на котором располагается субстрат для биокатализатора, и катод, на котором располагается внешний акцептор электронов;
конденсатор, последовательно соединенный с топливным элементом; и
измерительное устройство для измерения концентрации субстрата посредством использования скорости зарядки конденсатора в качестве показателя;
при этом электродвижущая сила, генерируемая посредством переноса электронов, генерируемых посредством реакции между субстратом и биокатализатором, во внешний акцептор электронов на катоде, заряжает конденсатор, при этом скорость его зарядки измеряется указанным измерительным устройством.
12. Устройство по п.11, в котором указанное измерительное устройство измеряет частоту разрядки посредством указанного конденсатора, разряжающего аккумулируемый электрический потенциал, когда электрический потенциал, заряжающий конденсатор, достигает определенного уровня или превышает его.
13. Устройство по п.11, дополнительно содержащее генератор подкачки заряда для зарядки конденсатора, причем указанный генератор подкачки заряда усиливает электродвижущую силу на основе биокаталитической реакции, когда конденсатор заряжается.
14. Устройство по п.12, в котором указанное измерительное устройство имеет схему генерирования сигнала, генерирующую сигнал посредством разрядки конденсатора, и измеряет частоту указанного сигнала.
15. Устройство по п.14, в котором указанная схема генерирования сигнала представляет собой беспроводной передатчик.
16. Устройство по п.14, в котором указанное измерительное устройство измеряет физический сигнал и/или химический сигнал, генерируемый, когда приводится в действие указанная схема генерирования сигнала.
17. Устройство по п.16, в котором указанный физический сигнал и/или химический сигнал представляют собой звуковую волну, свет или электромагнитную волну.
18. Устройство по п.17, в котором указанный физический сигнал представляет собой электромагнитную волну, и варикап используют для схемы передачи указанной электромагнитной волны.
19. Устройство по п.14, в котором указанное измерительное устройство дополнительно содержит приемник для приема указанного сигнала, генерируемого посредством указанной разрядки указанного конденсатора, когда указанный конденсатор превышает пороговое напряжение указанного беспроводного передатчика, посредством зарядки.
20. Устройство по любому из пп.11-19, в котором указанный биокатализатор, располагающийся на аноде, представляет собой фермент.
21. Устройство по п.20, в котором указанный фермент представляет собой оксидоредуктазу.
22. Устройство по п.20, в котором указанный фермент катализирует окисление глюкозы.
23. Беспроводная система, содержащая:
конденсатор, в котором аккумулируется энергия, получаемая в результате реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым указанным биокатализатором;
беспроводный передатчик, который генерирует сигнал на основе разрядки указанной энергии из указанного конденсатора; и
приемник для приема указанного генерируемого сигнала.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007241333 | 2007-09-18 | ||
| JP2007-241333 | 2007-09-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010115257A true RU2010115257A (ru) | 2011-10-27 |
| RU2457474C2 RU2457474C2 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=40467667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010115257/28A RU2457474C2 (ru) | 2007-09-18 | 2008-09-18 | Способ и устройство для измерения концентрации субстрата |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US8252236B2 (ru) |
| EP (3) | EP2192404B1 (ru) |
| JP (2) | JP5051479B2 (ru) |
| KR (1) | KR101501308B1 (ru) |
| CN (1) | CN101802601B (ru) |
| CA (3) | CA2972877C (ru) |
| ES (2) | ES2534129T3 (ru) |
| MX (1) | MX2010002963A (ru) |
| RU (1) | RU2457474C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009037840A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299082B2 (en) * | 2003-10-31 | 2007-11-20 | Abbott Diabetes Care, Inc. | Method of calibrating an analyte-measurement device, and associated methods, devices and systems |
| US7885698B2 (en) | 2006-02-28 | 2011-02-08 | Abbott Diabetes Care Inc. | Method and system for providing continuous calibration of implantable analyte sensors |
| EP3089666B1 (en) | 2013-12-31 | 2020-08-19 | Abbott Diabetes Care Inc. | Self-powered analyte sensor and devices using the same |
| KR20160141430A (ko) | 2015-06-01 | 2016-12-09 | 구윤서 | 과학 실험 교재 |
| JP6687938B2 (ja) * | 2016-01-13 | 2020-04-28 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 送信回路、生体分子検出装置、検出データ収集方法、検出データ収集システム |
| ES2786450A1 (es) | 2019-04-09 | 2020-10-09 | Consejo Superior Investigacion | Procedimiento de cuantificacion de la concentracion de analitos en una celda electroquimica |
| JP7208696B2 (ja) * | 2020-06-12 | 2023-01-19 | トライポッド・デザイン株式会社 | センサ |
| CN116034507A (zh) * | 2020-08-11 | 2023-04-28 | 同来设计株式会社 | 传感器系统、传感器装置以及感测方法 |
| US12440121B2 (en) | 2020-08-13 | 2025-10-14 | The Chinese University Of Hong Kong | Apparatus and methods for monitoring concentrations of analytes in body fluid |
| CN113036185B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-07-29 | 武汉理工大学 | 一种基于萤火虫算法的氢氧燃料电池模型优化方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4959301A (en) * | 1988-04-22 | 1990-09-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Process for rapidly enumerating viable entities |
| RU1814065C (ru) | 1989-05-03 | 1993-05-07 | Научно-производственное объединение "Биолар" | Способ определени концентрации сульфидов в физических средах |
| IT1307750B1 (it) | 1999-02-04 | 2001-11-19 | Saicom S R L | Biosensore amperometrico reattivo al ph. |
| JP4839569B2 (ja) | 2003-06-05 | 2011-12-21 | ソニー株式会社 | 酵素固定化電極およびその製造方法ならびに電極反応利用装置およびその製造方法 |
| US20040259231A1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-23 | Bhattacharya Sanjoy K. | Enzyme facilitated solubilization of carbon dioxide from emission streams in novel attachable reactors/devices |
| JPWO2005093400A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2008-02-14 | 有限会社アルティザイム・インターナショナル | 燃料電池型ワイヤレス酵素センサー |
| JPWO2006090873A1 (ja) * | 2005-02-25 | 2008-07-24 | 有限会社アルティザイム・インターナショナル | 燃料電池型酵素センサー |
| JP2007163268A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Canon Inc | 酵素電極 |
-
2008
- 2008-09-18 WO PCT/JP2008/002575 patent/WO2009037840A1/ja not_active Ceased
- 2008-09-18 CN CN2008801077003A patent/CN101802601B/zh active Active
- 2008-09-18 MX MX2010002963A patent/MX2010002963A/es active IP Right Grant
- 2008-09-18 ES ES12162568.5T patent/ES2534129T3/es active Active
- 2008-09-18 US US12/678,475 patent/US8252236B2/en active Active
- 2008-09-18 ES ES08831372T patent/ES2387631T3/es active Active
- 2008-09-18 CA CA2972877A patent/CA2972877C/en active Active
- 2008-09-18 EP EP08831372A patent/EP2192404B1/en active Active
- 2008-09-18 CA CA2972876A patent/CA2972876C/en active Active
- 2008-09-18 CA CA2699828A patent/CA2699828C/en active Active
- 2008-09-18 KR KR1020107007267A patent/KR101501308B1/ko active Active
- 2008-09-18 JP JP2009533050A patent/JP5051479B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-18 EP EP12162568.5A patent/EP2522740B1/en active Active
- 2008-09-18 EP EP20140197058 patent/EP2862940A1/en not_active Withdrawn
- 2008-09-18 RU RU2010115257/28A patent/RU2457474C2/ru active
-
2012
- 2012-07-11 JP JP2012155808A patent/JP5325322B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-07-26 US US13/559,521 patent/US8641972B2/en active Active
- 2012-07-26 US US13/559,477 patent/US8642344B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130015063A1 (en) | 2013-01-17 |
| ES2534129T3 (es) | 2015-04-17 |
| WO2009037840A1 (ja) | 2009-03-26 |
| CN101802601B (zh) | 2013-07-17 |
| EP2192404A4 (en) | 2010-11-10 |
| US20100200429A1 (en) | 2010-08-12 |
| CN101802601A (zh) | 2010-08-11 |
| JP2012255790A (ja) | 2012-12-27 |
| MX2010002963A (es) | 2010-04-30 |
| EP2192404B1 (en) | 2012-05-23 |
| CA2699828A1 (en) | 2009-03-26 |
| CA2972876C (en) | 2019-09-03 |
| US8642344B2 (en) | 2014-02-04 |
| JPWO2009037840A1 (ja) | 2011-01-06 |
| KR20100082773A (ko) | 2010-07-19 |
| CA2972877C (en) | 2019-09-03 |
| EP2522740A2 (en) | 2012-11-14 |
| US20130015078A1 (en) | 2013-01-17 |
| ES2387631T3 (es) | 2012-09-27 |
| CA2972876A1 (en) | 2009-03-26 |
| EP2522740A3 (en) | 2013-11-20 |
| US8252236B2 (en) | 2012-08-28 |
| EP2192404A1 (en) | 2010-06-02 |
| CA2972877A1 (en) | 2009-03-26 |
| CA2699828C (en) | 2017-08-22 |
| KR101501308B1 (ko) | 2015-03-10 |
| JP5325322B2 (ja) | 2013-10-23 |
| RU2457474C2 (ru) | 2012-07-27 |
| JP5051479B2 (ja) | 2012-10-17 |
| US8641972B2 (en) | 2014-02-04 |
| EP2522740B1 (en) | 2015-03-04 |
| EP2862940A1 (en) | 2015-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2010115257A (ru) | Способ и устройство для измерения концентрации субстрата | |
| WO2009140428A8 (en) | Electricity generation using microbial fuel cells | |
| Mohan et al. | Solid phase microbial fuel cell (SMFC) for harnessing bioelectricity from composite food waste fermentation: influence of electrode assembly and buffering capacity | |
| Chandrasekhar et al. | Solid phase bio-electrofermentation of food waste to harvest value-added products associated with waste remediation | |
| Moradian et al. | Efficient biohydrogen and bioelectricity production from xylose by microbial fuel cell with newly isolated yeast of Cystobasidium slooffiae | |
| Permana et al. | Preliminary investigation of electricity production using dual chamber microbial fuel cell (dcMFC) with Saccharomyces cerevisiae as biocatalyst and methylene blue as an electron mediator | |
| Veerubhotla et al. | Internet of Things temperature sensor powered by bacterial fuel cells on paper | |
| JP5517001B2 (ja) | 非水系二次電池用正極活物質 | |
| WO2007131029A3 (en) | Substrate-enhanced microbial fuel cells | |
| EP2108098A4 (en) | SUN LOCATION SEMICONDUCTOR DEVICE | |
| WO2011087821A3 (en) | Microbial production of multi-carbon chemicals and fuels from water and carbon dioxide using electric current | |
| Hanashi et al. | BioRadioTransmitter: a self-powered wireless glucose-sensing system | |
| Tian et al. | Biological degradation of potato pulp waste and microbial community structure in microbial fuel cells | |
| MX2010004205A (es) | Dispositivo hibrido de almacenamiento de energia recombinante. | |
| TW200723573A (en) | Cyclic carbonate-modified organic silicon compound and non-aqueous electrolyte solution including the same, secondary cell and capacitor | |
| CN107831201B (zh) | 一种可自供电的水质监测预警装置及方法 | |
| WO2010107679A3 (en) | Oxygen-consuming battery with improved high rate capability | |
| WO2010085690A3 (en) | Method and system for fluid wave energy conversion | |
| WO2012051156A3 (en) | Activated carbon with surface modified chemistry | |
| WO2011011793A3 (en) | Access point transmit power schemes | |
| KR20180112223A (ko) | 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 | |
| WO2011067627A3 (en) | A novel cow dung based microbial fuel cell | |
| WO2009134035A3 (en) | Floating-type microbial fuel cell | |
| KR101661960B1 (ko) | 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 | |
| Huang et al. | A biomass-based marine sediment energy harvesting system |