Immobilization of horseradish peroxidase in mesoporous silica/silver nanoparticle/chitosan composite material for biosensor application

Sakon Punwittayakool

dc.contributor.advisor	Seeroong Prichanont
dc.contributor.advisor	Mana Sriyudthsak
dc.contributor.author	Sakon Punwittayakool
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned	2013-05-25
dc.date.available	2013-05-25
dc.date.issued	2008
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/31289
dc.description	Thesis (M.Eng)--Chulalongkorn University, 2008	en
dc.description.abstract	The ultimate aim of this research was to investigate the immobilization of Horseradish peroxidase in mesoporous silica/silver nanoparticle/chitosan composite material using electrochemical method with glassy carbon electrode. In this study, the experiments were divided into three parts. Firstly, mesoporous silica type MCF was synthesized and silver nanoparticles were attached on MCF. The synthesized MCF has average pore size of 23.7 nm and total surface area of 629.97 m²/g. Secondly, the effects of amount of mesoporous silica (0.1 – 1 % w/v), chitosan concentration (0.1 – 1 % w/v), and silver nanoparticle concentration (20 – 100 ppm) on electrochemical response were studied. It was revealed that additives such as MCF and Ag particles helped enzyme dispersion to a certain concentration, however, higher concentration of additives resulted in higher substrate/product mass transfer limitation. In addition, Ag particles were found to help enhancing electrical response. Optimal compositions of modified electrode were 20 ppm Ag solution, 0.5 %w/v chitosan, 0.7%w/v modified MCF and 10 mg/ml HRP. The optimal composition of enzyme immobilization was further applied to investigate the reusability of immobilized enzyme. The use of modified electrode was limited to only once. The main cause was probably enzyme leakage from chitosan matrix.	en
dc.description.abstractalternative	งานวิจัยนี้ศึกษาการตรึงเอมไซม์ฮอร์สแรดิชเปอร์ออกซิเดสในวัสดุที่มีมีโซพอร์ซิลิกาอนุภาคนาโนเงินและไคโตซานเป็นองค์ประกอบด้วยวิธีทางไฟฟ้าเคมี โดยทำการตรึงอยู่บนอิเล็กโทรดชนิดกลาสซีคาร์บอน งานวิจัยส่วนแรกศึกษาการสังเคราะห์มีโซพอร์ซิลิกาชนิดเอ็มซีเอฟและสังเคราะห์อนุภาคนาโนของเงินบนเอ็มซีเอฟ โดยเอ็มซีเอฟที่สังเคราะห์ได้มีรูพรุนขนาด 23.7 นาโนเมตรและมีพื้นที่ผิวทั้งหมด 629.97 ตารางเมตรต่อกรัม ส่วนที่สองทำการศึกษาอิทธิพลของปริมาณของมีโซพอร์ซิลิกาในสารละลายไคโตซาน (0.1 – 1 %น้ำหนัก/ปริมาตร) ความเข้มข้นไคโตซาน (0.1 – 1 % น้ำหนัก/ปริมาตร) และปริมาณของอนุภาคนาโนเงิน (20 – 1000 ส่วนในล้านส่วน) พบว่า สารเติมแต่งที่เพิ่มเข้าไป เช่น เอ็มซีเอฟและอนุภาคของเงินช่วยในการกระจายตัวของเอนไซม์ อย่างไรก็ตามความเข้มข้นของสารเติมแต่งที่มากเกินไปทำให้อัตราการถ่ายเทมวลสารของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ถูกจำกัด อนุภาคของเงินยังช่วยเพิ่มการตอบสนองสัญญาณทางไฟฟ้าอีกด้วย สภาวะที่เหมาะสมในการตรึงเอนไซม์ คือ ปริมาณของมีโซพอร์ซิลิกาเท่ากับ 0.7 %น้ำหนัก/ปริมาตร ความเข้มข้นไคโตซาน 0.5 %น้ำหนัก/ปริมาตร และปริมาณของอนุภาคนาโนเงิน 20 ส่วนในล้านส่วน จากสภาวะที่เหมาะสมในการตรึงเอนไซม์นำมาศึกษาเสถียรภาพในการนำกลับมาใช้ใหม่ พบว่า เอนไซม์ตรึงรูปในวัสดุประกอบที่สภาวะเหมาะสมนี้ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ อันเนื่องมาจากการหลุดออกของเอนไซม์จากการห่อหุ้มด้วยไคโตซาน	en
dc.format.extent	2537300 bytes
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.language.iso	en	es
dc.publisher	Chulalongkorn University	en
dc.rights	Chulalongkorn University	en
dc.subject	Immobilized enzymes
dc.subject	Horseradish peroxidase
dc.subject	Composite materials
dc.subject	Biosensors
dc.title	Immobilization of horseradish peroxidase in mesoporous silica/silver nanoparticle/chitosan composite material for biosensor application	en
dc.title.alternative	การตรึงเอนไซม์ฮอร์สแรดิชเปอร์ออกซิเดสในวัสดุคอมโพสิตของ มีโซพอร์ซิลิกาอนุภาคนาโนของเงินและไคโตซานเพื่อประยุกต์ใช้ในงานไบโอเซนเซอร์	en
dc.type	Thesis	es
dc.degree.name	Master of Engineering	es
dc.degree.level	Master's Degree	es
dc.degree.discipline	Chemical Engineering	es
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University	en
dc.email.advisor	seeroong.p@chula.ac.th
dc.email.advisor	Mana.S@Chula.ac.th