Электрохимические ДНК- и аптасенсоры на основе полианилина тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат наук Куликова Татьяна Николаевна

• Куликова Татьяна Николаевна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Куликова Татьяна Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

1 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИАНИЛИНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В СОСТАВЕ СЕНСОРОВ И БИОСЕНСОРОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Общая характеристика ПАНИ

1.2 Способы электрополимеризации анилина

1.3 Использование ПАНИ для определения низкомолекулярных соединений

1.3.1 Газовые сенсоры на аммиак

1.3.2 Определение аскорбиновой кислоты

1.3.3 Определение рН

1.3.4 Определение пероксида водорода

1.4 Полианилин в составе биосенсоров

1.4.1 Иммуносенсоры

1.4.2 ДНК-сенсоры

1.5 Постановка задачи

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материалы и реагенты

2.2 Приборы и оборудование

2.3 Приготовление растворов

2.4 Методики эксперимента

2.5 Математическая обработка результатов

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Теоретическая оценка влияния ДНК на электрохимические свойства ПАНИ

3.2 ДНК-сенсоры на основе покрытия ПАНИ-ДНК

3.2.1 Электрохимическая характеристика покрытия ПАНИ -ДНК

3.2.2 Вольтамперометрическое определение доксорубицина с помощью СУЭ, покрытого пленкой ПАНИ-ДНК

3.2.3 Замена ДНК в распознающем слое ПАНИ-ДНК

3.3 ДНК-сенсоры с послойным покрытием ПАНИ-ДНК-ПАНИ

3.3.1 Сборка поверхностного слоя

3.3.2 Вольтамперометрическое определение доксорубицина

3.3.3 Импедиметрическое определение доксорубицина

3.4 Определение антиоксидантных свойств чая с помощью СУЭ, модифицированного слоем ПАНИ - ДНК - полифеназиновый краситель 77 3.4.1 Характеристика поверхностного покрытия

3.4.2. Влияние антиоксидантов на характеристики смешанных покрытий

3.4.3. Классификация брендов чая

3.5. Электрохимический аптасенсор на афлатоксин М1 на основе

электрода, модифицированного ПАНИ

3.5.1 Сборка биочувствительного слоя аптасенсора

3.5.2 Импедиметрическое определение АФМ1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрохимические ДНК- и аптасенсоры на основе полианилина»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Современный этап развития аналитической химии характеризуется особым вниманием к созданию новых методов и средств анализа органических соединений, применяемых в диагностике заболеваний, их лечении, либо оказывающих влияние на здоровье человека. К ним относятся так называемые биомаркеры заболеваний, остаточные количества лекарственных препаратов и токсинов, а также метаболиты, уровень которых связан со здоровьем человека. Электрохимические сенсоры, в которых аналитическим сигналом служит ток превращения аналита на электроде - транс-дьюсере либо изменение условий электродной реакции стандартного редокс-маркера, позволяют решать задачи быстрой и надежной диагностики заболевания и оценки состояния больного, включая оказание помощи вне лечебного учреждения, по месту оказания медицинской помощи (концепция point-of-care diagnostics). Создание подобных устройств является важным шагом в реализации приоритета научно-технологического развития Российской Федерации, установленного Указом Президента РФ № 642 от 01.12. 2016 г. (переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных)). Все вышесказанное относится к созданию биосенсоров - специализированных аналитических устройств, в составе которых присутствуют биохимические компоненты, реагирующие с определяемыми веществами. Биосенсоры можно рассматривать как простые модели поведения определяемых соединений в живом организме и средства оценки не только содержания вещества, но и его потенциальной биохимической активности.

Применение биосенсоров в медицине особо актуально в свете усилий, прилагаемых к борьбе с онкологическими заболеваниями. Их распространенность среди экономически активного населения, высокая смертность и сложность лечения даже при своевременной диагностике ставят задачи постоянного совершенствования применяемых лекарственных препаратов, а также эффективной оценки их фармакокинетики и индивидуальной дозы в химиотерапии. Разработка новых биосенсоров для определения противораковых препаратов стимулируется также значительными побочными эффектами существующих препаратов и близостью их действующей и токсической дозы, определяемой, помимо прочих факторов, индивидуальной изменчивостью организма пациента.

Поскольку биологической мишенью многих противораковых препаратов является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), соответствующие биосенсоры включают саму кислоту или ее фрагменты в качестве биохимического элемента распознавания. Однако взаимодействие ДНК - лекарство приводит к весьма незначительным изменениям характеристик продукта по сравнению с нативной ДНК, что затрудняет количественное определение акта взаимодействия, а следовательно, и определения малых концентраций противоопухолевых препаратов. Одним из подходов к решению указанной проблемы является включение ДНК в электрохимически активную матрицу, которая реагирует на внедрение электрохимически не активного препарата смещением равновесия переноса электрона. Это приводит к генерации тока, регистрируемого с помощью стандартной вольтам-перометрии, либо смещению потенциала, устанавливаемого потенциометрически. Однако на сегодняшний день возможности подобного подхода остаются не раскрытыми, поскольку отсутствуют представления о том, каким образом взаимодействие ДНК с анали-том способно влиять на микроокружение биополимера и как можно оптимизировать условия такого взаимодействия с точки зрения повышения чувствительности и селективности определения лекарственного препарата.

В этой связи актуальны исследования, связанные с разработкой новых подходов по включению ДНК в состав подобных электроактивных матриц и поиску рабочих условий измерения сигнала, связанного с взаимодействием ДНК и низкомолекулярного аналита в поверхностном слое биосенсора.

Степень разработанности проблемы. Хотя ДНК-сенсоры достаточно распространены среди биосенсоров медицинского направления, большинство из них предназначено для определения высокомолекулярных соединений - олигонуклеотидов при регистрации комплементарных последовательностей ДНК либо белков, специфически связывающихся с определенным участком гена. Поведение таких ДНК-сенсоров радикально отличается от ожидаемого при определении небольших молекул аналитов - лекарственных препаратов. В частности, взаимодействие олигонуклеотидов и белков значительно меняет характеристики поверхностного слоя, которые достаточно легко определить по параметрам электрохимического сигнала специальной метки или редокс-индикатора, специально вносимого в состав биосенсора. Использование электрохимически активных матриц, как правило, не связано с задачами определения малых молекул субстрата. Такие матрицы служат для иммобилизации ДНК на поверхности сенсора и облегчении переноса электрона на отдельные

нуклеотиды (гуанин и аденин). Сочетание ДНК и электроактивных матриц известно в литературе, однако связано с решением задач включения ДНК в состав биосенсоров или повышения эффективности электросинтеза полимера за счет так называемого темплатного эффекта (ускорения полимеризации за счет стабилизации промежуточных катионных продуктов).

Цель работы состояла в создании электрохимических биосенсоров для определения доксорубицина, афлатоксина М1 и антиоксидантов на основе ДНК и аптамера, включаемых в состав электрополимеризованного полианилина (ПАНИ) и ряда других электрохимически активных полимеров.

Для достижения указанной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Установить условия получения гибридных покрытий с включением ДНК и аптамеров в полимерную матрицу путем электрополимеризации и электростатической самосборки компонентов.

2. Определить факторы, влияющие на электрохимические характеристики новых гибридных материалов с включением ДНК, и выделить из них наиболее значимые с точки зрения регистрации взаимодействия ДНК (аптамера) с низкомолекулярными анали-тами.

3. Сравнить различные способы включения ДНК в электроактивную матрицу при создании электрохимических биосенсоров для определения антрациклинового противоракового препарата (доксорубицин).

4. Разработать новые способы определения афлатоксина М1, доксорубицина и групповой оценки антиоксидантов с помощью разработанных биосенсоров, в том числе, в лекарственных формах, биологических жидкостях и продуктах питания.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлена возможность регистрации интеркалирования ДНК и взаимодействия аптамер - микотоксин с помощью биосенсора, включающего биологический компонент в пленку электрополимеризованного ПАНИ, по изменению электрохимических характеристик поверхностного слоя и его проницаемости для низкомолекулярных соединений - редокс-индикаторов.

2. Определено влияние способа включения ДНК в слой ПАНИ на аналитические характеристики определения доксорубицина и сделаны предположения о механизме подобного влияния.

3. Предложены новые подходы к направленному изменению аналитических и операционных характеристик ДНК-сенсоров путем дополнительного включения в слой Метиленового синего и замены ДНК в слое после контакта с аналитом при послойном нанесении ПАНИ, физически адсорбированной ДНК и дополнительного слоя полимера.

4. Разработан новый аптасенсор на афлатоксин М1 на основе гибридных покрытий ПАНИ - аптамер с импедиметрической и вольтамперометрической регистрацией сигнала.

5. Проведена оценка антиоксидантных свойств объекта анализа с помощью гибридных электрополимеризованных покрытий ПАНИ-ДНК-полифенотиазиновый краситель.

Теоретическая и практическая значимость диссертационной работы состоят в том, что:

1. Разработаны новые способы формирования гибридных покрытий из электро-полимеризованного ПАНИ и ДНК (аптамера), свойства которых зависят от специфичных взаимодействий ДНК (аптамера) и определяют аналитические характеристики определения низкомолекулярных аналитов - доксорубицина, микотоксина и антиоксид антов.

2. Установлена роль ДНК в полимеризации анилина и генерации сигнала биосенсора, состоящая в реализации темплатного эффекта и во влиянии биополимера на редокс-равновесие ПАНИ и перенос противоионов в чувствительном слое биосенсора.

3. Предложен способ повышения чувствительности биосенсоров на основе ПАНИ и ДНК путем предварительного насыщения ДНК Метиленовым синим и его высвобождения в конкурентном связывании аналита.

4. Разработаны импедиметрические и вольтамперометрические аптасенсоры на афлатоксин М1 с улучшенными характеристиками определения и подавленным влиянием матричных элементов пробы при анализе молока и молокопродуктов.

5. Предложен новый подход к оценке суммарного содержания антиоксидантов и дифференциации образцов путем использования биосенсоров на основе ПАНИ и ДНК с различными поверхностными покрытиями полифенотиазиновых покрытий.

Методология и методы исследования. В исследовании использованы современные методы исследования электродных реакций (постояннотоковая вольтамперометрия, спектроскопия электрохимического импеданса (СЭИ). Морфологию поверхности электро-синтезированных покрытий изучали с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Для решения задач классификации образцов чая по производителю на основе сигналов ДНК-сенсоров использовали метод главных компонент (МГК) и линейный дискриминант-ный анализ (ЛДА). Метрологическую оценку результатов эксперимента проводили с помощью специализированного программного обеспечения (пакет программ OriginLab 8.1 (OringLab Corporation).

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые способы получения гибридных покрытий ПАНИ-ДНК и их электрохимические характеристики в зависимости от состава, способа получения и механизма взаимодействия ДНК (аптамера) с аналитом.

2. Условия определения препаратов, интеркалирующих ДНК и специфически связывающихся с аптамером, по электрохимическим характеристикам слоя и диффузионно свободного индикатора (феррицианид-ион [Fe(CN)6]3-, Метиленовый синий).

3. Результаты определения доксорубицина с помощью разработанных ДНК-сенсоров, различающихся способом включения ДНК в состав поверхностного слоя ПАНИ.

4. Способ классификации коммерческих образцов чая по результатам оценки суммарного содержания в них антиоксидантов с помощью биосенсоров на основе ПАНИ, ДНК и полимерных форм фенотиазиновых красителей.

5. Результаты определения доксорубицина в лекарственных формах и искусственных образцах сыворотки крови и афлатоксина М1 в лекарственных формах и молочных продуктах.

Личный вклад автора. Куликова Т.Н. формулировала цель и задачи исследования, провела литературный обзор библиографических данных по тематике исследования, выполнила основные эксперименты по получению и характеристике электрополимеризован-ных материалов и гибридных покрытий с включением ДНК (аптамера), а также участвовала в их критическом рассмотрении и обобщении. Ею также проводилась метрологическая обработка экспериментальных данных, подготовка публикаций по теме диссертации и самой диссертации.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается использованием комплекса современных методов исследования и сочетанием различных подходов к изучению полученных материалов (СЭИ и СЭМ). Предлагаемые механизмы взаимодействия ДНК с электрополимеризованными материалами и влияние биохимических взаимо-

действий на свойства ПАНИ согласуются с существующими представлениями об электродных реакциях электрополимеризации и механизме интеркалирования ДНК противораковыми препаратами.

Апробация работы. Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, были представлены на всероссийских и международных конференциях: IX Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа с международным участием ЭМА-2016 (Екатеринбург - Леневка, 2016), III Съезде аналитиков России (Москва, 2017), Международном симпозиуме по электрохимическим и акустическим методам биоанализа (Братислава, Словакия, 2017), Международной конференции по электрохимическим сенсорам Матрафюред (Будапешт - Вышеград, Венгрия, 2019), 12 Зимнем симпозиуме по хе-мометрике (Саратов, 2020), а также на Итоговой научной конференции сотрудников Химического института им. А.М. Бутлерова, посвященной 190-летию со дня рождения А.М. Бутлерова (Казань, 2019).

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности в рамках основного научного направления Химического института им. А.М. Бутлерова «Синтез, строение, реакционная способность и практически полезные свойства органических, элементоргани-ческих и координационных соединений» и поддержана грантами РФФИ № 14-03-00409-а «Электрохимические (био)сенсоры для определения биологически важных органических соединений на основе новых рН-переключаемых хеморезисторных структур» и РНФ (№ 17-73-20024 «Новые полимерные гибридные материалы для определения лекарственных препаратов и биоспецифических взаимодействий с участием ДНК», № 19-73-10134 «Новое поколение электрохимически активных материалов для (био)сенсоров для медицинской диагностики на основе полифункциональных макроциклов, производных фенотиа-зина и биомолекул».

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ, из них 4 статьи в реферируемых журналах, входящих в библиографические базы данных Web of Science и Scopus и 5 тезисов доклада на всероссийских и международных конференциях. Соавторами в публикациях являлись: д.х.н. Евтюгин Г. А., научный руководитель, к.х.н. Порфирьева А. В. и к.х.н. Степанова В. Б., участвовавшие в изучении элек-

трополимеризованных материалов, проф., д.б.н. Савельев А.А., участвовавший в построении моделей отклика биосенсоров для классификации сортов чая, проф., д.х.н. Зиятдинова Г.К., получавшая сведения об антиоксидантной активности чая независимым методом ку-лонометрического титрования, проф., д.ф.-м.н. Гианик Т., участвовавший в обсуждении механизмов регистрации взаимодействий аптамер - микотоксин, Воробьев В.В, участвовавший в регистрации снимков СЭМ поверхностного слоя биосенсоров.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 124 страницах текста компьютерной верстки, включает 44 рисунка и 12 таблиц. Диссертация состоит из Введения, 3 глав, Заключения и Списка использованных библиографических источников, содержащего 160 ссылок на работы российских и зарубежных авторов.

Во Введении охарактеризована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи для ее достижения, представлены положения, составляющие научную новизну, теоретическую и практическую значимость диссертационной работы, методологию исследования, положения, выносимые на защиту. Указаны личный вклад автора и сведения об апробации диссертации. Дана общая структура диссертации и число публикаций, в которых изложены полученные результаты.

Глава 1 (Обзор литературы) посвящена особенностям электрополимеризации и электрохимическим свойствам ПАНИ, а также его применению в составе электрохимических сенсоров, иммуно- и ДНК-сенсоров. Приведены определяемые концентрации и пределы обнаружения аналитов, а также состав биочувствительного слоя и вклад ПАНИ в сигнал сенсоров.

Глава 2 (Экспериментальная часть) содержит описание использованных в работе реактивов и оборудования, методик приготовления электрополимеризованных слоев и биосенсоров на их основе, а также методики определения аналитов с помощью биосенсоров с различным составом поверхностного слоя.

Глава 3 (Результаты и обсуждение) посвящена экспериментальным результатам, полученным в рамках диссертации. Раздел 3.1 посвящен теоретической оценке влияния ДНК на электрохимические свойства ПАНИ. В Разделе 3.2 дана характеристика ДНК-сенсоров с ДНК, физически адсорбированной поверх полимера. Раздел 3.3 описывает послойное нанесение компонентов биочувствительного слоя и применение ДНК-сенсоров для определения доксорубицина. Раздел 3.4 содержит результаты исследований покрытий ПАНИ - ДНК - полимерные красители и их использование для оценки антиоксидантных

свойств чая. Раздел 3.5 описывает вольтамперометрический и импедиметрический апта-сенсор для определения афлатоксина М1 в водных стандартных растворах и в молоке.

Диссертация выполнена на кафедре аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», работы в области создания аптасенсора на АФМ1 проводили в лаборатории биофизики Университета Комениуса в Братиславе, Словакия, под руководством проф. Т. Гианика.

1 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИАНИЛИНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В СОСТАВЕ СЕНСОРОВ И БИОСЕНСОРОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Общая характеристика ПАНИ

ПАНИ - продукт окислительной поликонденсации анилина. Интерес к нему связан с проявлением многих свойств, привлекательных с точки зрения практического исполь-зования в составе сверхъёмких конденсаторов, электрохромных устройств, катализато-ров, преобразователей сигнала электрохимических сенсоров и биосенсоров [1-2]. Многие из этих свойств обусловлены присутствием в молекуле ПАНИ системы спряженных двой-ных с чередующимися имино- и аминогруппами [3]. Хотя ПАНИ был впервые описан более 150 лет назад, интерес к нему сохраняется по сей день, а открытие свойств электро-проводности с присуждением Нобелевской премии в 2000 г. его только усилил. Простота синтеза и обратимость процессов, связанных с проявлением электрооптических свойств, выдвинули ПАНИ на первое место среди известных на сегодняшний день проводящих полимеров по практическому использованию [4]. В ходе исследований были обнаружены свойства, определяющие уникальность ПАНИ в ряду аналогичных электропроводящих полимеров: устойчивое существование в различных степенях окисления, сопряжение электрохимических и оптических свойств, высокая обратимость окислительно-восстано-вительных превращений в сочетании с устойчивостью к окислению кислородом и агрес-сивными агентами [5-7]. Не случайно ПАНИ находит растущее применение не только в традиционных областях (источники энергии [8-9], сенсоры [10-15], электрохромные устройства [16]), но и в защите от коррозии [17-21] и составе элементов «органической» электроники (логических элементов, памяти и др.).

В зависимости от степени окисления ПАНИ может существовать в трех различных формах (рис. 1): лейко-эмеральдин, эмеральдин и пернигра-анилин (анилиновый черный). Помимо окислительно-восстановительных переходов, каждая форма участвует в реак-циях присоединения-отщепления ионов водорода, что объясняет многообразие форм и свойств ПАНИ в зависимости от условий его получения и существования.

Рисунок 1 - Формы ПАНИ в зависимости от степени его окисления [22]

Лейко-эмералдин (точнее, основание лейко-эмералдина) - полностью восстановленная форма, состоящая из фениленовых колец, соединенных между собой аминогруппой. Пернигра-анилин (его основание) - полностью окисленная форма ПАНИ, состоящая из ароматических и хиноидных колец в соотношении 1:1, соединенных иминогруппами. В полуокисленной форме ПАНИ (основание эмеральдина) иминные и аминные группы чередуются, а соотношение колец бензоидного и хиноидного типа составляет 3:1. Единственная форма ПАНИ, обладающая проводимостью - это соль эмеральдина, которая формально отвечает продукту протонирования основания эмеральдина [21, 22]. Поскольку присоединение иона водорода сопровождается включением противоаниона в структуру полимера, данную реакцию также называют допированием ПАНИ.

Уникальным свойством вышеупомянутых форм ПАНИ является легкость их взаимных переходов, как это представлено на рис. 2 [23].

Фиолетовый

Ы--

-2е\ -2Н+

-2Н+, -2А Зеленый

п +2е", +2Н+

-2е", +2А"

-4Н+, -4А" Темно-синий

Бесцветное основание эмералдина

Рисунок 2 - Переходы между разными формами ПАНИ и изменение цвета продуктов [7]

Помимо изменения степени окисления, реакции сопровождаются изменением цвета и электропроводности полимера. Так, проводящая протонированная форма соли

эмералдина окрашена в зеленый цвет. Ее получают как основной продукт электрохимической полимеризации анилина в сильнокислых электролитах. Она может быть легко переведена в полностью окисленную темно-синюю соль перниграанилина, обработка которой щелочью дает основание перниграанилин фиолетового цвета.

Соль эмералдина можно также восстановить до лейко-эмералдина или перевести путем депротонирования в форму непроводящего основания эмералдина. Две формы ПАНИ - соли перниграанилина и эмералдина - имеют цвета разных оттенков синего [24]. Восстановление соли эмералдина до лейко-эмералдина, как и окисление до пернигра-ани-лина, сопровождается снижением его проводимости [25]. Механизм проводимости ПАНИ отличен от такового других электропроводящих полимеров (полипиррол, поли-тиофен) благодаря участию в реакции переноса электрона атома азота основной цепи, тогда как у большинства остальных проводящих полимеров первичный перенос электрона формирует катион-радикал на атоме углерода. Тот же атом азота основной цепи может входить в систему сопряженных двойных связей, поэтому электрическая проводимость ПАНИ зависит и от редокс-потенциала, и от рН среды [21].

Протонирование иминогрупп ПАНИ сопровождается образованием дикатиона, перенос электрона в котором генерирует поляроны - положительно заряженные вакансии в системе сопряженных связей. Такие вакансии могут мигрировать по цепи полимера в результате сопряженных процессов окисления-восстановления бензольных и хиноновых ароматических колец [25]. Высокая скорость миграции поляронов отвечает за проводимость соли эмералдина (рис. 3) [16].

Хотя предлагались и поляронные, и биполяронные механизмы высокой проводимости ПАНИ, позднее экспериментальное подтверждение получила биполяронная проводимость [26, 27]. В частности, максимум проводимости достигается при 50% протони-рования полимера, что отвечает существованию соли эмералдина [28].

При более высоких степенях допирования протонируются также аминогруппы, тогда как при более низких степенях допирования остаются непротонированными иминные фрагменты. И то, и другое в соответствии с моделью биполяронной проводимости снижает проводимость ПАНИ. В целом электропроводность ПАНИ меняется в пределах от 1х10-2 Смсм-1 для недопированного эмералдина до 1х103 Смсм-1для допированной соли эмералдина [5]. Несмотря на то, что основное влияние на проводимость ПАНИ оказывает

степень допирования полимера, также установлено влияние ряда других факторов, например, влажности [29], морфологии частиц полимера [30] и его температуры [31].

Образование биполяронов

Рисунок 3 - Механизм поляронной проводимости в соли эмеральдина ПАНИ [16]

1.2 Способы электрополимеризации анилина

Электрохимическая полимеризация, также называемая электрополимеризацией, является основным способом получения ПАНИ при его использовании в составе соответствующих сенсоров и биосенсоров в силу простоты управления результатами и воспроизводимости основных характеристик получаемых полимеров [32]. Необходимо также учитывать, что ПАНИ очень плохо растворяется в большинстве органических растворителей, и включение химически синтезированного полимера в состав сенсора является нетривиальной задачей. Электрополимеризацию проводят, поляризуя рабочий электрод, погруженный в электрохимическую ячейку, которая содержит раствор мономера (анилин), кислоту и индифферентный электролит. Первичный перенос электрона с молекулы анилина инициирует полимеризацию с выделением продукта на поверхности электрода с по-

степенным увеличением степени олигомеризации. Первой стадией электросинтеза является формирование катион-радикала С6Ш-КН2+ путем переноса электрона с 5р3-орбитали атома азота на электрод. Последующее развитие цепи полимеризации формирует сначала непроводящую полностью восстановленную форму лейко-эмералдина в полностью восстановленной форме и заканчивается образованием соли эмералдина. В некоторых случаях условия полимеризации обусловливают накопление полностью окисленного пер-нигра-анилина [33]. Таким образом, регулируя потенциал рабочего электрода, можно устанавливать степень окисления и проводимость образующегося ПАНИ. Электрополимеризация анилина обладает многими достоинствами, такими как простота, лучшая по сравнению с химической полимеризацией воспроизводимость характеристик продукта, полное покрытие активной поверхности электрода, возможность контроля толщины пленки и включения в ее состав дополнительных агентов, таких как биохимические рецепторы, медиаторы электронного переноса, компоненты буферных систем и пр. Электрополимеризация является относительно дешевым методом, а реакционная среда по окончании электролиза может быть использована повторно.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Куликова Татьяна Николаевна, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Cheng, S.H. Novel aromatic poly (amine-imide) s bearing a pendent triphenylamine group: synthesis, thermal, photophysical, electrochemical, and electrochromic characteristics / S.H. Cheng, S.H. Hsiao, T.H. Su, G.S. Liou // Macromolecules. - 2005. - V.38(2) - P.307-316

2. Niu, L. Electrocatalytic behavior of Pt-modified polyaniline electrode for methanol oxidation: effect of Pt deposition modes / L. Niu, Q. Li, F. Wei, S. Wu, P. Liu, X. Cao // J. Electroanal. Chem. - 2005. - V.578(2) - P.331-337

3. Pravin, P.D. Conducting polymers for corrosion protection: a review /P.D. Pravin, N.G. Jadhav, V.J. Gelling, S. Dimitra // J. Coat. Technol. Res. - 2014. - V. 11(4) - P.473-494

4. Nastase, F. Polyaniline - From synthesis to practical applications / F. Nastase // Bucharest: IntechOpen, 2018. P. 1-7

5. Inzelt, G. Conducting Polymers - A new era in electrochemistry / G. Inzelt // Berlin: Springer-Verlag, 2008. - P. 7-82

6. Horvat-Radosevic, V. Role of Pt-probe pseudo-reference electrode in impedance measurements of Pt and polyaniline (PANI) modified Pt electrodes / V. Horvat-Radosevic, K. Kvastek // J. Electroanal. Chem. - 2006. - V.591(2). - P. 217-222

7. Gospodinova, N. Conducting polymers prepared by oxidative polymerization: polyaniline / N. Gospodinova, L. Terlemezyan // Prog. Polym. Sci. - 1998. - V. 23(8). - P. 14431484

8. Jugovic, B. Novel electrolyte for zinc-polyaniline batteries / B.Jugovic, T.Trisovic, J.Stevanovic, M.Maksimovic, B.Grgur // J. Power Sources. - 2006. - V. 160(2). - P. 1447-1450

9. Jugovic, B. Characterization of electrochemically synthesized PANI on graphite electrode for potential use in electrochemical power sources / B. Jugovic, M. Gvozdenovic, J. Stevanovic, T. Trisovic, B. Grgur // Mater. Chem. Phys. - 2009. - V. 114(2-3). - P. 939-942

10. Bezbradica, D. Electrochemically synthesized polyaniline as support for lipase immobilization / D. Bezbradica, B. Jugovic, M. Gvozdenovic, S. Jakovetic, Z. Knezevic-Jugovic // J. Mol. Catal. B. - 2011. - V.70(1-2). - P. 55-60

11. Dhaoui, W. Electrochemical sensor for nitrite determination based on thin films of sulfamic acid doped polyaniline deposited on Si/SiO2 structures in electrolyte/insulator/semiconductor (E.I.S.) configuration / W. Dhaoui, M. Bouzitoun, H. Zarrouk, H. Ouada, A. Pron // Synth. Met. - 2008. - V. 158(17-18). - P. 722-726

12. Grummt, U. Polyaniline based optical pH sensor / U. Grummt, A. Pron, M. Zagorska, S. Lefrant // Anal. Chim. Acta. - 1997. - V.357(3), - P. 253-259

13. Gvozdenovic, M. Electrochemical determination of glucose using polyaniline electrode-modified by glucose oxidase / M. Gvozdenovic, B. Jugovic, D. Bezbradica, M. Antov, Z. Knezevic-Jugovic, B. Grgur // Food Chem. - 2011. - V. 124(1). - P.396-400

14. Mu, S. Bioelectrochemical characteristics of glucose oxidase immobilized in a polyaniline film / S. Mu, H. Xue// Sens. Actuators B - 1996. - V. 31(3). - P.155-160

15. Xu, G. Electrochemical properties of polyaniline in p-toluene sulfonic acid solution / G. Xu, W. Wang, X. Qu, Y. Yin, L. Chu, B. He, H. Wu, L. Fang, Y. Bao, L. Liang // Eur. Polym. J. - 2009. - V.45(9). - P. 2701-2707

16. Wallace, G.G. Conductive electroactive polymers / G.G. Wallace, G.M. Spinks, L.A.P. K. Maguire, P.R. Teasdale // Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2003. -P. 129-174.

17. Biallozor, S. Conducting polymers electrodeposited on active metals / S. Biallozor, A. Kupniewska // Synth. Met. - 2005. - V. 155(3). - P. 443-449

18. Camalet, J. Aniline electropolymerization on mild steel and zinc in a two-step process / J. Camalet, J. Lacroix, S. Aeiyach, K. Chane-Ching, J. Petit Jean, E. Chauveau, P. Lacaze // J. Electroanal. Chem. - 2000. - V.481(1). - P. 76-81

19. Gvozdenovic, M. Electrochemical polymerization and initial corrosion properties of pol-yaniline-benzoate film on aluminum / M. Gvozdenovic, B. Grgur // Prog. Org. Coat. -2009. - V.65(3). - P. 401-404

20. Kraljic, M. Inhibition of steel corrosion by polyaniline coatings / M. Kraljic, Z. Mandic, L.J. Duic // Corros. Sci. - 2003. - V.45(1). - P. 181-198

21. Fedorko, P. New analytical approach to the insulator-metal transition in conductive polyaniline / P. Fedorko, M. Trznadel, A. Pron, D. Djurado, J. Planus, J. Travers // Synth. Met. - 2010. - V.160(15-16). - P. 1668-1671

22. Pron, A. Processible conjugated polymers: from organic semiconductors to organic metals and superconductors / A. Pron, P. Rannou // Prog. Polym. Sci. - 2002. - V.27(1) - P. 135-190

23. Kang, E. Polyaniline: A polymer with many interesting intrinsic redox states / E. Kang, K. Neoh, K. Tan // Prog. Polym. Sci. -1998. - V.23(2). - P. 277-324

24. Stejskal, J. The formation of polyaniline and nature of its structures / J. Stejskal, L. Kratochv, A. Jenkins // Polymer. - 1996. - V.37(2). - P.367-369

25. Stejskal, J. Polyaniline nanostructures and the role of aniline oligomers in their formation / J. Stejskal, I. Sapurina, M. Trchov // Prog. Polym. Sci. - 2010. - V.35(12) - P. 14201481

26. Mu, S. The effect of salts on the electrochemical polymerization of aniline / S. Mu, J. Kan. // Synth. Met. - V.92(2). - P. 149-155

27. Patil, R. Charge carriers in polyaniline film: a correlation between mobility and in-situ ESR meausurements / R. Patil, Y. Harima, K. Yamashita, K. Komaguchi, Y. Itagaki, M. Shiotani // J. Electroanal. Chem. - 2002. - V.518(1). - P.13-19

28. Tanaka, J. Molecular and electronic structures of doped polyaniline / J. Tanaka, N. Mashita, K. Mizoguchi, K. Kume // Synth. Met. - 1989. - V.29(1). - P. 175-184

29. Kahol, P. An electron-spin-resonance study of polymer interactions with moisture in polyaniline and its derivatives / P. Kahol, A. Dyakonov, B. McCormick // Synth. Met. -1997. - V.89(1). - P.17-28

30. Zhou, S. Effect of methanol on morphology of polyaniline / S. Zhou, T. Wu, J. Kan // Eur. Polym. J. - 2007. - V.43(2). - P.395-402

31. Probst, M. Time- and temperature-dependent changes of the in situ conductivity of polyaniline and polyindoline / M. Probst, R. Holze // Electrochim. Acta. - 1995. - V.40(2). - P.213-219

32. Fomo, G. Electrochemical deposition and properties of polyaniline films on carbon and precious metal surfaces in perchloric acid/acetonitrile / G. Fomo, T. Tesfaye, O. Wary, P. Baker, E.I. Iwuoha // Int. J. Electrochem. Sci. - 2016. - V.11. - P.10347 - 10361

33. Kumar, A.M. In situ electrochemical synthesis of polyaniline/F-MWCNT nanocompo-site coatings on mild steel for corrosion protection in 3.5% NaCl solution / A.M. Kumar, Z.M. Gasem // Prog. Org. Coat. - 2015. - V.78. - P.387-394

34. Magnuson, M. The electronic structure of polyaniline and doped phases studied by soft X-ray absorption and emission spectroscopies // M. Magnuson, J.H. Guo, S.M. Butorin, A. Agui, C. Sathe, J. Nordgren, A.P. Monkman // J. Chem. Phys. - 1999. - V.111(10) -P.4756-4761

35. Cardoso, M.J. Polyaniline synthesized with functionalized sulfonic acids for blends manufacture / M.J. Cardoso, M.F. Lima, D.M. Lenz // Materials Research. - 2007. - V. 10(4).

- P.425-429

36. Esah, A.H. Synthesis of uniform polyaniline nanofibers through interfacial polymerization / A.H. Esah, I. Zaharah, H. Shahrir // Materials. - 2012. - V.5(8). - P.1487-1494

37. Lukachova, L. V. Electroactivity of chemically synthesized polyaniline in neutral and alkaline aqueous solutions: role of self-doping and external doping / L.V. Lukachova, E.A. Shkerin, E.A. Puganova, E.E. Karyakina, S.G. Kiseleva, A.V. Orlov, G.P. Karpacheva, A.A. Karyakin // J. Electroanal. Chem. - 2003. - V.544(1). - P.59-63

38. Bavio, M.A. Synthesis and characterization. of polyaniline and polyaniline Carbon nanotubes nanostructures for electrochemical super. capacitors / M.A. Bavio, G.G. Acosta, T. Kessler // J. Power Sources. - 2014. - V.245. - P.475-481

39. Bhadra, S.S. Electrochemical synthesis of polyaniline and its comparison with chemically synthesized polyaniline / S.S. Bhadra K. Nikhil, D. Khastgir, // J. Appl. Polym. Sci.

- 2007. - V. 104(3) - P. 1900-1904

40. Eftekhari, A. Electropolymerization of aniline onto passivated substrate ant its application for preparation of enzyme modified electrode / A. Eftekhari // Synth. Met. - 2004.

- V.145(2). - P.211-216

41. Pournaghi-Azar, M.H. Electropolymerization of aniline in acid media on the bare and chemically pre-treated aluminum electrodes: a comparative characterization of the polyaniline deposited electrodes / M.H. Pournaghi-Azar, B. Habibi // Electrochim. Acta. -2007. - V.52(12). - P.4222-4230

42. Eftekhari, A. Morphological effects of Ni nanostructures on electropolymerization of aniline/ A. Eftekhari, Y. Bahareh // J. Appl. Polym. Sci. - 2011. - V.122(3). - P.1579-1586

43. Chen, M., Silicon/graphite/polyaniline nanocomposite with improved lithium storage capacity and cyclability as anode materials for lithium-ion batteries / M. Chen, L. Wang, C. Du, G. Yin, P. Shi // Int. J. Electrochem. Soc. -2012. - V.7(1). - P.819-829

44. Ran, Y. Preparation of porous hollow polyaniline microspheres and study on their in vitro release behaviour / Y. Ran, H. Li, J. Zhang, W. Ding, H. Xia, C. Wang // J. Nanosci. Nanotechno.// 2013. - V.4. - P.3004-3010

45. Saraswat, A.S. Electrochemical assisted synthesis and characterization of perchloric acid-doped aniline-functionalized copolymers / A.S. Saraswat, K. Laxmi, S. Singh, P.K. Singh // Synth. Met. - 2013. - V.167(1). - P.31-36

46. Soares, B.G. Dielectric behavior of polyaniline synthesized by different techniques / B.G. Soares, M.E. Leyva, G.M.O. Barra, D. Khastgir // Eur. Polym. J. - 2006. - V.42(3).

- P.676-686

47. Venancio, E.C. Performance of polyaniline electrosynthesized in the presence of trichloroacetic acid as a battery cathode / E.C. Venancio, A.J. Motheo, F.A. Amaral, N. Bocchi // J. Power Source. - 2001. - V.94(1). - P.36-39

48. Popovic, M.M. Corrosion studies on electrochemically deposited PANI and PANI/Epoxy-coatings on mild steel and acid sulphate solution / M.M. Popovic, B.N. Grgur, V.B. Miskovic-Stankovic // Prog. Org. Coat. - 2005. - V.52 (4). - P.359-365

49. Nguyen, T.D Electrodeposition of polyaniline on mild steel in a two step process / T.D. Nguyen, J.L. Camalet, J.C. Lacroix, S. Aeiyach, M.C. Pham, P.C. Lacaze // Synth. Met.

- 1999. - V.102 (1-3). - P.1388-1389

50. Innis, P.C. Enhanced electrochemical stability of polyaniline in ionic liquids / P.C. Innis, J. Mazurkiewicz, T. Nguyen, G.G. Wallace, D. MacFarlane // Curr. Appl. Phys. - 2004.

- V.4 (2). - P.389-393

51. Can, M. Theoretical investigation of the proton effect on electropolymerization of aniline / M. Can, N.Ö. Pekmez, A. Yildiz // Polymer. - 2003. - V.44(8). - P.2585-2588

52. Солодов, А.С. Закономерности гальваностатического синтеза допированного полианилина / А.С. Солодов, Е.С. Соболева, С.Г. Кошель // Изв. вузов. Химия и химическая технология.- 2012. - T.55 (10).- С. 64-67

53. Rimbu, G.A. The morphology control of polyaniline as conducting polymer in fuel cell technology / G. A. Rimbu, I. Stamatin, C. L. Jackson // J. Optoelectron. Adv. M. - 2006.

- V.8(2). - P.670-674

54. Zhou, H.H. Relationship between preparation conditions, morphology and electrochemical properties of polyaniline prepared by pulse galvanostatic method (PGM) / H. H.

Zhou , S. Q. Jiao , J. H. Chen, W.Z. Wei, Y. F. Kuang // Thin Solid Films. - 2004. -V.450(2). - P.233-237

55. Zhou, H.H. Comparison of the growth process and electrochemical properties of poly-aniline films prepared by pulse potentiostatic and potentiostatic method on titanium electrode / H.H. Zhou, J.B. Wen, X.H. Ning, C.P. Fu, J.H. Chen, Y.F. Kuang // J. Appl. Polym. Sci. - 2007. - V.104. - P.458-463

56. Heinze, J. Electrochemistry of conducting polymers-persistent models and new concepts / J. Heinze, B. Frontana-Uribe, S. Ludwigs // Chem. Rev. - 2010. - V.110. - P.4724-4771

57. Kankare, J. Conducting polymers: basic methods of synthesis and characterization, in electrical and optical polymer systems: fundamentals, methods and applications / J. Kankare D. Wise, G. Wnek D. Trantolo, J. Cooper, D. Gresser Eds. // CRC Press, New York. - 1998. - P. 167-199

58. Gupta, V. Large-area network of polyaniline nanowires prepared by potentiostatic deposition process / V. Gupta, N. Miura // Electrochem. Commun. - 2005. - V.7. - P.995-999

59. Tsakova, V. Growth of polyaniline films under pulse potentiostatic conditions / V. Tsa-kova, A. Milchev, J. Schulze // J. Electroanal. Chem. - 1993. - V.346. - P.85-97

60. Schuhmann, W. Pulse technique for the electrochemical deposition of polymer films on electrode surfaces / W. Schuhmann, C. Kranz, H. Wohlschläger, J. Strohmeier // Biosens. Bioelectron. - 1997. - V.12(12). - P.1157-1167

61. Zotti, G. Cyclic potential sweep electropolymerization of aniline: The role of anions in the polymerization mechanism / G. Zotti, S. Cattarin, N. Comisso // J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. - 1988. - V.239. - P.387-396

62. Jannakoudakis, P. D. Electrochemical characteristics of anodically prepared conducting polyaniline films on carbon fibre supports / P.D. Jannakoudakis, N. Pagalos // Synth. Met. - 2005. - V. 152(1-3). - P.153-156

63. Bejan, D. Voltammetry of aniline with different electrodes and electrolytes / D. Bejan, A. Duca // Croat. Chem. Acta. - 1998. - V.71(3). - P.745 - 756

64. Inzelt, G. Conducting polymers: past, present, future / G. Inzelt // J. Electrochem. Sci. Eng. - 2018. - V.8(1). - P.3-37

65. Huang, J. Nanostructured Polyaniline Sensors / J. Huang, Sh. Virji, B.H. Weiller, D. Richard, B. Kaner // Chem. Eur. J. - 2004. - V. 10. - P. 1314 -1319

66. Li, S. Room temperature gas sensor based on tin dioxide/polyaniline nanocomposite assembled on flexible substrate: ppb-level detection of NH3 / S. Li, A. Liu, Z. Yang, J. He, J. Wang, F. Liu, H. Lu, X. Yan, P. Sun, X. Liang, Y. Gao, G. Lu // Sens. Actuators B. - V.299. - P.126970

67. Tanguy, N R Nanocomposite of nitrogen - doped graphene/polyaniline for enhanced ammonia gas detection / N.R. Tanguy, M. Arjmand, N. Yan // Adv. Mater. Interfaces. -2019. - V.6. - P.1900552

68. Zhang, X. A glassy carbon electrode modified with a polyaniline doped with silicotung-stic acid and carbon nanotubes for the sensitive amperometric determination of ascorbic acid / X. Zhang, G. Lai, A. Yu, H. Zhang // Microchim. Acta. - 2013. - V.180. - P.437-443

69. Casella I.G. Electrocatalysis of ascorbic acid on the glassy carbon electrode chemically modified with polyaniline films / I.G. Casella, M.R. Guascito // Electroanal. - 1997. -V.9(18). - P. 1381-1386

70. Durai, L. Polyaniline sheathed black phosphorous: a novel, advanced platform for electrochemical sensing applications / L. Durai, A. Gopalakrishnan, N. Vishnu, S. Badhulika // Electroanal. - 2019. - V.31. - P.1-11

71. Bilal, S. Highly selective and reproducible electrochemical sensing of ascorbic acid through a conductive polymer coated electrode / S. Bilal, A. Akbar, A. Shah // Polymers. - 2019. - V.11(8). - P. 1346

72. Grummt, U. W. Polyaniline based optical pH sensor / U. W. Grummt, A. Pron, M. Zagorska, S. Lefrant // Anal. Chim. Acta. - 1997. - V.357. - P.253-259

73. Gao, W. Polyaniline film based amperometric pH sensor using a novel electrochemical measurement system / W. Gao, J. Song // Electroanal. - 2009. - V.21(8). - P.973 - 978

74. Chinnathambi, S. Polyaniline functionalized electrochemically reduced graphene oxide chemiresistive sensor to monitor the pH in real time during microbial fermentations / S. Chinnathambi, G. Euverink // Sens. Actuators B. - 2018. - V.264. - P.38-44

75. Smith, R.E. Development of a novel highly conductive and flexible cotton yarn for wearable pH sensor technology / R.E. Smith, S. Totti, E. Velliou, P. Campagnolo, S.M.

Hingley-Wilsond, N.I. Warda, J. R. Varcoea, C. Crean // Sens. Actuators B. - 2019. -V. 287. - P. 338-345

76. Yang, Y. Determination of hydrogen peroxide using amperometric sensor of polyaniline doped with ferrocenesulfonic acid / Y. Yang, Sh. Mu // Biosens. Bioelectron. - 2005. -V.21. - P.74-78

77. Wang, Q. Nonenzymatic hydrogen peroxide sensor based on a polyaniline-single walled carbon nanotubes composite in a room temperature ionic liquid / Q. Wang, Y. Yun, J. Zheng // J. Microchim Acta. - 2009. - V. 167. - P.153

78. Gupta, N. Advances in sensors based on conducting polymers / N. Gupta, Sh. Sharma, I. Mir, D. Kumar // J. Sci. Ind. Res. India. - 2006. - V. 65. - P.549-557

79. Evtugyn, G. Electropolymerized materials for biosensors (Advanced bioelectronic materials) / G. Evtugyn, A. Porfireva, T. Hianik // New York: Wiley, 2015. P. 89-185

80. Tzouvadakia, I. Memristive biosensors based on full-size antibodies and antibody fragments / I. Tzouvadakia, J. Zapatero-Rodríguez, S. Nausa, G. Micheli, R. O'Kennedy, S. Carrara // Sens. Actuators B. - 2019. - V.286.- P. 346-352

81. Sharma, Sh. Ultrasensitive direct impedimetric immunosensor for detection of serum HER2 / Sh. Shikha, J. Zapatero-Rodriguez, R. Saxena, R. O'Kennedy, S. Srivastava // Biosens. Bioelectron. - 2018. - V.106. - P.78-85

82. Arkan, E. A novel antibody-antigen based impedimetric immunosensor for low level detection of HER2 in serum samples of breast cancer patients via modification of a gold nanoparticles decorated multiwall carbon nanotube-ionic liquid electrode / E. Arkan, R. Saber, Z. Karimi, M. Shamsipur // Anal. Chim. Acta. - 2015. - V.874. - P.66-74

83. Liu, Sh. Enhanced electrochemical biosensing of alpha-fetoprotein based on three-dimensional macroporous conducting polymer polyaniline / Sh. Liu, M. Yihui, C. Min, L. Xiliang // Sens. Actuators B. - 2018. - V. 255(3). - P.2568-2574

84. Hui, N. Gold nanoparticles and polyethylene glycols functionalized conducting polyaniline nanowires for ultrasensitive and low foulingimmunosensing of alpha-fetoprotein / N. Hui, S. Xiaotian, S. Zhiling, N. Shuyan, L. Xiliang // Biosens. Bioelec-tron. - 2016. - V.86. - P. 143-149

85. Yukird, J. Label-free immunosensor based on graphene/polyaniline nanocomposite for neutrophil gelatinase-associated lipocalin detection / J. Yukird, T. Wongtangprasert, R.

Rangkupan, O. Chailapakul, T. Pisitkun, N. Rodthongkum // Biosens. Bioelectron. -2017. - V.87. - P.249-255

86. Teixeira, S.R. Polyaniline-graphene based a-amylase biosensor with a linear dynamic range in excess of 6 orders of magnitude / S.R. Teixeira, C. Lloyd, S. Yao, A.S. Gazze, I.S. Whitaker, L. Francis, R.S. Conlan, E. Azzopardi // Biosens. Bioelectron. - 2016. -V. 85. - P. 395-402

87. Bo, Y. A novel electrochemical DNA biosensor based on graphene and polyaniline nan-owires / Y. Bo, H. Yang, Y. Hu, T. Yao, Sh. Huang // Electrochim. Acta. - 2011. - V.56.

- P.2676-2681

88. Tiwari, A. Electrochemical detection of a breast cancer susceptible gene using cDNA immobilized chitosan-co-polyaniline electrode / A. Tiwari, S. Gong // Talanta. - 2009.

- V.77(3). - P.1217-1222

89. Mohammadian, N. ALS genosensing using DNA-hybridization electrochemical biosensor based on label-free immobilization of ssDNA on Sm2O3 NPs-rGO/PANI composite / N. Mohammadian, F. Faridbod // Sens. Actuators B. - 2018. - V. 275. - P. 432-438

90. Chen, Y. A polyaniline-reduced graphene oxide nanocomposite as a redox nanoprobe in a voltammetric DNA biosensor for Mycobacterium tuberculosis / Y. Chen, Y. Li, Y. Yang, F. Wu, J. Cao, L. Bai // Microchim. Acta. - 2017. - V.184. - P.1801-1808

91. Gong, Q. Sensitive electrochemical DNA sensor for the detection of HIV based on a polyaniline/graphene nanocomposite / Q. Gong, H. Han, H. Yang, M. Zhang, X. Sun, Y. Liang, Zh. Liu, W. Zhang, J. Qiao // J. Materiomics. - 2019. - V.5(2). - P.313-319

92. Dutta, Sh. Development of an effective electrochemical platform for highly sensitive DNA detection using MoS2 - polyaniline nanocomposites / Sh. Dutta, A. Chowdhury, S. Biswas, E.Y. Park, N. Agnihotri, A.D. Sukanta // Biochem. Eng. J. - 2018. - V.140. -P.130-139

93. Wang, L. Graphene sheets, polyaniline and AuNPs based DNA sensor for electrochemical determination of BCR/ABL fusion gene with functional hairpin probe / L. Wang, E. Hua, M. Liang, C. Ma, Z. Liu, Sh. Sheng, M. Liu, G. Xie, W. Feng // Biosens. Bioelectron. - 2014. - V. 51. - P. 201-207

94. Nguyen, B. Label-free detection of aflatoxin M1 with electrochemical Fe3O4/polyani-line-based aptasensor / B. Nguyen, L. Tran, Q. Do, H. Nguyen, N. Tran, P. Nguyen // Mater. Sci. Eng. C. - V. 33 (4). - P. 2229-2234

95. Eksin, E. Preparation of gold nanoparticles/single-walled carbon nanotubes/polyaniline composite-coated electrode developed for DNA detection / E. Eksin, G. Bolat, F. Ku-ralay, A. Erdem, S. Abaci // Polym. Bull. - 2015. - V. 72. - P. 3135-3146

96. Shamagsumova, R. Polyaniline-DNA based sensor for the detection of anthracycline drugs / R. Shamagsumova, A. Porfireva, V. Stepanova, Yu. Osin, G. Evtugin, T. Hianik // Sens. Actuators B. - 2015. - V. 220. - P. 573-582

97. Беленький, Д. Н. Переливание крови / Д. Н. Беленький. - Москва: Медгиз, 1958. -251 с.

98. Marmisolle, W. A formal representation of the anodic voltammetric response of poly-aniline / W. Marmisolle, M. Florit, D. Posadas // J. Electroanal. Chem. - 2011. - V. 655(1). - P. 17-22

99. Marmisolle, W. Electrochemically induced ageing of polyaniline monitored by the changes in its voltammetric response / W. Marmisolle, M. Florit, D. Posadas // J. Elec-troanal. Chem. 2011. - V. 660(1). - P. 26-30

100. Marmisolle, W. Effect of the potential on the electrochemically induced ageing of polyaniline films / W. Marmisolle, M. Florit, D. Posadas // J. Electroanal. Chem. -2012. - V. 669. - P. 42-49

101. Scotto, J. pH dependence of the voltammetric response of Polyaniline / J. Scotto, M. Florit, D. Posadas // J. Electroanal. Chem. - 2017. - V. 785. - P. 14-19

102. Scotto, J. Redox commuting properties of polyaniline in hydrochloric, sulphuric and perchloric acid solutions / J. Scotto, M. Florit, D. Posadas // J. Electroanal. Chem. - 2018. - V. 817. - P. 160-166

103. Wood, S. N. Generalized additive models: an introduction with R / S. N. Wood // Boca Raton: CRC Press Chapman and Hall, 2017. - P. 476

104. Stafstrom, S. Polaron lattice in highly conducting polyaniline: theoretical and optical studies / S. Stafstrom, J. Bredas, A. Epstein, H. Woo, D. Tanner, W. Huang, A. Mac Diarmid // Phys. Rev. Lett. - 1987. - V. 59(13). - P. 1464

105. Scotto, J. About the species formed during the electrochemical half oxidation of polyaniline: Polaron-bipolaron equilibrium / J. Scotto, M. Florit, D. Posadas // Electro-chim. Acta. - 2018. - V. 268. - P. 187-194

106. Kulikova, T. Discrimination of Tea by the Electrochemical Determination of its Antioxidant Properties by a Polyaniline - DNA - Polyphenazine Dye Modified Glassy Carbon Electrode / T. N. Kulikova, A. V. Porfireva, V. V. Vorobev, A. A. Saveliev, G. K. Ziyatdinova, G. A. Evtugyn // The 12th Winter Symposium on Chemometrics. Modern methods of data analysis. Abstracts (Saratov, Russia, February 24-28, 2020) -Saratov: «Саратовский источник», 2019. - P.69

107. Prakash, R. Electrochemistry of polyaniline: study of the pH effect and electro-chromism / R. Prakash // J. Appl. Polymer Sci. - 2002. - V.83 (2).- P. 378-385

108. Sapurina, I.Y. The effect of pH on the oxidative polymerization of aniline and the morphology and properties of products / I.Y. Sapurina, J. Stejskal // Russ. Chem. Rev. - 2010. - V.79. - P. 1123-1143

109. Airoldi, M. Interaction of doxorubicin with polynucleotides. a spectroscopic study / M. Airoldi, G. Barone, G. Gennaro, A. M. Giuliani, M. Giustini // Biochem. -2014. - V.53(13). - P.2197-2207

110. Hajian, R. Study on the interaction between doxorubicin and deoxyribonucleic acid with the use of methylene blue as a probe / R. Hajian, N. Shams, M. Mo-hagheghian // J. Braz. Chem. Soc. - 2009. - V.20(8). - P.1399-1405

111. Hajian, R. Fabrication of an electrochemical sensor for determination of doxorubicin in human plasma and its interaction with DNA / R. Hajian, Z. Tayebi, N. Shams // J. Pharm. Anal. - 2017. - V.7(1). - P.27-33

112. Peng, A. Application of a disposable doxorubicin sensor for direct determination of clinical drug concentration in patient blood / A. Peng, H. Xu, C. Luo, H. Ding // Int. J. Electrochem. Sci. - 2016. - V. 11(7). - P.6266-6278

113. Evtugyn, G.A. Electrochemical biosensors based on native DNA and nanosized mediator for the detection of anthracycline preparations / G. A. Evtugyn, A. V. Porfireva, V. B. Stepanova, H. C. Budnikov // Electroanal. - 2015. - V.27 (3). - P.629-637

114. Степанова, В.Б. Электрохимические характеристики новых гибридных материалов полианилина и ДНК / В.Б. Степанова, Т.Н. Куликова, Е.Е. Стойкова, Г.А. Евтюгин // ЭМА-2016. Тезисы докладов IX Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа с международным участием (Екатеринбург - Леневка, 29 мая-3 июня 2016). - Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2016. - С. 149

115. Porfireva, A.V. Electrochemical DNA sensor based on layered electropolymer-ized layers for detection of DNA damage and antitumor drugs / A.V. Porfireva, T.N. Kulikova, G.A. Evtugyn // Matrafured - International conference on chemical sensors. Oral and poster abstracts (Visegrad, Hungary, June 16-21, 2019). - Visegrad, 2019. -P.74

116. Kulikova, T.N. Voltammetric sensor with replaceable polyaniline-DNA layer for doxorubicin determination / T. N. Kulikova, A. V. Porfireva, R. V. Shamagsumova, G. A. Evtugyn/ Electroanal. - 2018. - V.30 (10). - P.2284-2292

117. Guschlbauer, W. pH induced changes in optical activity of guanine nucleosides / W. Guschlbauer, Y.Courtois // FEBS Lett. - 1968. - V.1. - P.183-186

118. Haque, L. Structural alteration of low pH, low temperature induced protonated form of DNA to the canonical form by the benzophenanthridine alkaloid nitidine: Spectroscopic exploration // L. Haque, S. Bhuiya, I. Giri, S. Chowdhury, S. Das // Int. J. Biol. Macromol. - 2018. - V.119. - P. 1106-1112

119. Ma, Y. Polyaniline nanowires on Si surfaces fabricated with DNA templates / Y. Ma, J. Zhang, G. Zhang, H. He // J. Am. Chem. Soc. - 2004. - V.126. - P.7097-7101

120. Becerril, H.A. DNA-templated nanofabrication / H.A. Becerril, A.T. Woolley // Chem. Soc. Rev. - 2009. - V.38. - P.329-337

121. Bardavid, Y. Formation of polyaniline layer on DNA by electrochemical polymerization / Y. Bardavid, J. Ghabboun, D. Porath, A.B. Kotylar, S. Yitzchaik // Polymer. - 2008. - V.49. - P.2217-2222

122. Radhakrishnan, S. Polypyrrole nanotubes-polyaniline composite for DNA detection using methylene blue as intercalator / S. Radhakrishnan, C. Sumathi, V. Dharumana, J. Wilson // Anal. Meth. - 2013. - V.5. - P.1010-1015

123. Yau, H.C.M. Electrochemical properties of DNA-intercalating doxorubicin and methylene blue on n-hexadecyl mercaptan-doped 5-thiol-labeled DNA-modified gold electrodes / H.C.M. Yau, H.L. Chan, M. Yang // Biosens. Bioelectron. - 2003. - V.18. - P.873-879

124. Pauliukaite, R. Phenazines and polyphenazines in electrochemical sensors and biosensors / R. Pauliukaite, M.E. Ghica, M.M. Barsan, C.M.A. Brett // Anal. Lett. -2010. - V.43. - P.1588-1608

125. Kulikova, T. Sensors based on layer-by-layer application of polymeric dyes and DNA: structure, electrochemical properties and application in electroanalysis / T. Kulikova, A. Porfireva, Y. Kuzin, G. Evtugyn // Electrochemical and Acoustic Methods in Bioanalysis. Program, Abstracts and Practical Courses of International Workshop (Bratislava, Slovakia, September 24-28, 2017). - Bratislava, 2017. - P.34

126. Kulikova, T.N. Electrochemical DNA Sensors with Layered Polyaniline-DNA Coating for Detection of Specific DNA Interactions / T. N. Kulikova, A. V. Porfireva, G. A. Evtugyn, T. Hianik // Sensors. - 2019. - V.19(3), - reg.469

127. Ilkhani, H. Nanostructured SERS-electrochemical biosensors for testing of anticancer drug interactions with DNA / H. Ilkhani, T. Hughes, J. Li, C.J. Zhong, H. Hepel // Biosens. Bioelectron. -2016. - V.80. - P.257-264

128. Fojta, M. Recent progress in electrochemical sensors and assays for DNA damage and repair / M. Fojta, A. Danhel, L. Havran, V. Vyskocil // Trends Anal. Chem. -2016. - V.79. - P.160-167

129. Shen, H. A comparison of hydroxyl radical and hydrogen peroxide generation in ambient particle extracts and laboratory metal solutions / H. Shen, C. Anastasio// At-mos. Environ. - 2012. - V.46. - P. 665-668

130. Vlasov, Y. Electronic tongues and their analytical application / Yu. Vlasov, A. Legin, A. Rudnitskaya // Anal. Bioanal. Chem. - 2002. - V.373(3). - P.136-146

131. Evtugyn, G. A. Discrimination of apple juice and herbal liqueur brands with solid-state electrodes covered with polyaniline and thiacalixarenes / G. A. Evtugyn, S. V. Belyakova, R. V. Shamagsumova, A. A. Saveliev, A. N. Ivanov, E. E. Stoikova, N. N. Dolgova, I. I. Stoikov, I. S. Antipin, H. C. Budnikov // Talanta. - 2010. - V.82(2). -P.613-619

132. Lvova, L. Multicomponent analysis of Korean green tea by means of disposable all-solid-state potentiometric electronic tongue microsystem / L. Lvova, A. Legin, Y. Vlasov, G. S. Cha, H. Nam // Sens. Actuator. B. - 2003. - V.95(1-3). - P.391-399

133. Evtugyn, G. A. Potentiometric sensors based on polyaniline and thiacalixarenes for green tea discrimination / G. A. Evtugyn, R. V. Shamagsumova, E. E. Stoikova, R. R. Sitdikov, I. I. Stoikov, H. C. Budnikov, A. N. Ivanov, I. S. Antipin // Electroanalysis. - 2011. - V.23(5). - P.1081-1088

134. Bhondekar, A. P. A novel iTongue for Indian black tea discrimination / A. P. Bhondekar, M. Dhiman, A. Sharma, A. Bhakta, A. Ganguli, S. S. Bari, R. Vig, P. Ka-pur, M. L. Singl // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2010. - V.148(2). - P.601-609

135. Kumar, R. A simple electronic tongue / R. Kumar, A. P. Bhondekar, R. Kaur, S. Vig, A. Sharma, P. Kapur // Sens. Actuator. B. - 2012. - V.171-172. - P.1046-1053

136. Ghosh, A. Monitoring the fermentation process and detection of optimum fermentation time of black tea using an electronic tongue / A. Ghosh, A. K. Bag, P. Sharma, B. Tudu, S. Sabhapondit, B. D. Baruah, P. Tamuly, N. Bhattacharyya, R. Ban-dyopadhyay // IEEE Sens. J. - 2015. - V. 15(11). - P.6255-6262

137. Ziyatdinova, G. K. Simultaneous voltammetric determination of phenolic antiox-idantswith chemometric approaches // G. K. Ziyatdinova, A. A. Saveliev, G. A. Evtu-gyn, H. C. Budnikov // Electrochim. Acta. - 2014. - V.137. - P. 114-120

138. Jolliffe, I. T. Principal component analysis (springer series in statistics) / I. T. Jolliffe. - New York, NY: Springer, 2002. - P. 487

139. Pravdova, V. Role of chemometrics for electrochemical sensors / V. Pravdova, M. Pravda, G. G. Guilbault // Anal. Lett. - 2002. - V.35. - P. 2389-2419

140. Bhondekar, A. P. A novel iTongue for Indian black tea discrimination / A. P. Bhondekar, M. Dhiman, A. Sharma, A. Bhakta, A. Ganguli, S. S. Bari, R. Vig, P. Kapur, M. L. Singl // Sens. Actuators B. - 2010. - V.148(2). - P.601-609

141. Kumar, R. A simple electronic tongue / R. Kumar, A. P. Bhondekar, R. Kaur, S. Vig, A. Sharma, P. Kapur // Sens. Actuators B. - 2012. - V.171-172. - P.1046-1053

142. Ghosh, A. Monitoring the fermentation process and detection of optimum fermentation time of black tea using an electronic tongue / A. Ghosh, A. K. Bag, P. Sharma, B. Tudu, S. Sabhapondit, B. D. Baruah, P. Tamuly, N. Bhattacharyya, R. Ban-dyopadhyay // IEEE Sens. J. - 2015. - V. 15(11). - P.6255-6262

143. Smolko, V. Electrochemical aptasensor based on poly(Neutral Red) and carbox-ylated pillar[5]arene for Sensitive determination of aflatoxin M1 / V. Smolko, D. Shur-pik, A. Porfireva, G. Evtugyn, I. Stoikov,T. Hianik // Electroanal. - 2018. - V.30. -P.486-496

144. Hianik, T. Influence of ionic strength, pH and aptamer configuration for binding affinity to thrombin / T. Hianik, V. Ostatna, M. Sonlajtnerova, I. Grman // Bioelectro-chem. - 2007. - V.70. - P. 127-133

145. Komkova, M. A. Novel reagentless label-free detection principle for affinity interactions resulted in conductivity increase of conducting polymer / M. A. Komkova, E. A. Andreyev, V. N. Nikitina, V. A. Krupenin, D. E. Presnov, E. E. Karyakina, A. K. Yatsimirsky, A. A. Karyakin // Electroanal. - 2015. - V.27. - P.2055-2062

146. Neagu, D. Aflatoxin Ml determination and stability study in milk samples using a screen-printed 96-well electrochemical microplate / D. Neagu, S. Perrino, L. Micheli, G. Palleschi, D. Moscone //Intern. Dairy J. - 2009. - V.19. - P.753-758

147. Bacher, G. A label-free silver wire based impedimetric immunosensor for detection of aflatoxin M1 in milk / G. Bacher, S. Pal, L. Kanungo, S. Bhand // Sens. Actuators B. - 2012. - V. 168. - P.223-230

148. Karczmarczyk, A. Rapid and sensitive inhibition-based assay for the electrochemical detection of Ochratoxin A and Aflatoxin M1 in red wine and milk / A. Karczmarczyk, A. J. Baeumner, K. H. Feller // Electrochim.Acta. - 2017. - V.243. - P.82-89

149. Paniel, N. Development of an electrochemical biosensor for the detection of aflatoxin M-1 in Milk / N. Paniel, A. Radoi, J.L. Marty // Sensors. - 2010. - V. 10. -P.9439-9448

150. Badea, M. Aflatoxin M1 determination in raw milk using a flow-injection immunoassay system / M. Badea, L. Micheli, M. C. Messia, T. Candigliota, E. Marconi, T. Mottram, M. Velasco-Garcia, D. Moscone, G. Palleschi // Anal. Chim. Acta. - 2004. -V.520. - P. 141-148

151. Karczmarczyk, A. Sensitive and rapid detection of aflatoxin M1 in milk utilizing enhanced SPR and p(HEMA) brushes / A. Karczmarczyk, M. Dubiak-Szepietowska, M. Vorobii, C. Rodriguez-Emmenegger, J. Dostalek, K. H. Feller // Biosens. Bioelec-tron. - 2016. - V.81. - P. 159-165

152. Dinckaya, E. Development of an impedimetric aflatoxin M1 biosensor based on a DNA probe and gold nanoparticles / E. Dinckaya, O. Kinik, M. K. Sezginturk, C. Al-tug, A. Akkoca // Biosens. Bioelectron. - V. 2011. - V.26. - P. 3806-3811

153. Pandey, A. K. Immobilized aptamer on gold electrode senses trace amount of aflatoxin M1 / A. K. Pandey, Y. S. Rajput, R. Sharma, D. Singh // Appl. Nanosci. -2017. - V.7. - P. 893-903

154. Jalalian, S. H. A novel electrochemical aptasensor for detection of aflatoxin M-1 based on target-induced immobilization of gold nanoparticles on the surface of electrode / S. H. Jalalian, M. Ramezani, N. M. Danesh, M. Alibolandi,K. Abnous, Se. M. Taghdisi // Biosens. Bioelectron. - 2018. - V. 117. - P. 487-492

155. Ben Aissa, S. Design of a redox-active surface for ultrasensitive redox capacitive aptasensing of aflatoxin M1 in milk / S. B. Aissa, A. Mars, G. Catanante, J. L. Marty, N. Raouafi // Talanta. - 2019. - V. 195. - P. 525-532

156. Kulikova, T. N. Electrochemical aptasensor with layer - by - layer deposited polyaniline for aflatoxin M1 voltammetric determination / T. N. Kulikova, A. V. Porfi-reva, T. Hianik, G. A. Evtugyn / Electroanal. - 2019. - V.31 (10). - P. 1913-1924

157. Xu, J. Electrostatic assembly of gold nanoparticles on black phosphorus nanosheets for electrochemical aptasensing of patulin / J. Xu, X. Qiao, Y. Wang, Q. Sheng, T. Yue, J. Zheng, M.Zhou // Microchim. Acta. - 2019. - V.186. - P. 238

158. Mejri-Omrani, N. Direct detection of OTA by impedimetric aptasensor based on modified polypyrrole-dendrimers / N. Mejri-Omrani, A. Miodek, B. Zribi, M. Marra-kchi, M. Hamdi, J.L. Marty, H. Korri-Youssoufi // Anal. Chim. Acta. - 2016. - V.920. - P. 37-46

159. Sharma, A. Disposable and portable aptamer functionalized impedimetric sensor for detection of kanamycin residue in milk sample / A. Sharma, G. Istamboulie, A. Hayat, G. Catanante, S. Bhand, J. L. Marty // Sens. Actuators B. - 2017. - V.245. - P. 507-515

160. Roushani, M. Covalent attachment of aptamer onto nanocomposite as a high performance electrochemical sensing platform: Fabrication of an ultra-sensitive ibuprofen electrochemical aptasensor / M. Roushani, F. Shahdost-fard // Mater. Sci. Eng. C. -2016. - V.68. - P. 128-135