Development and mechanistic study of chemical sensors based on synthetic receptors  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46403
Type K
Principal investigator Tóth, Klára
Title in Hungarian Szintetikus receptor alapú kémiai szenzorok fejlesztése, tanukmányozása
Title in English Development and mechanistic study of chemical sensors based on synthetic receptors
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Inorganic and Analytical Chemistry (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Bereczki, Róbert
Gyurcsányi, Ervin Róbert
Huszthy, Péter
Kádár, Mihály
Kiss, Gergely
Starting date 2004-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 10.783
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Új szintetikus receptor molekulákat, elsősorban koronaétereket és kalixaréneket terveztünk és az előállított vegyületeket fizikai-kémiai módszerekkel jellemeztük kémiai szenzorok előállításához. A receptor molekulá-kat jelátvivő egységgel egy eszközben integrálva szenzorokat alakítottunk ki élettani, környezetvédelmi és élelmiszer minőségbiztosítás szempontjából fontos ionok meghatározására. Különböző eljárást dolgoztunk ki anyagtranszport kontrollált ionszelektív elektródok előállítására a szenzor paraméterek javítása céljából. Elsőként publikáltuk az ionofor–arany nanorészecske konjugátumok alkalmazását, mint új lehetőséget ionoforok ionszelektív membránban való rögzítésére. Az originális ötlet alapján ezüst szenzort fejlesztettünk ki, mely nanomólos kimutatási határral jelzi az ezüstionokat és megmutattuk az ilyen típusú érzékelők nyomanalitikai alkalmazhatóságát. Új elektród konstrukciót és eljárást javasoltunk robusztus, szilárd belső elvezetésű ionszelektív elektródok előállítására, mely pásztátó elektrokémiai mikroszkóphoz adaptálva ion-koncentrációk térben és időben való analízisét teszi lehetővé. Fluoreszcens iminodiacatamid tipusú receptor felhasználásával a cinkionok nanomólos tartományban való mérésére optikai cink ionszelektív szenzort, élelmiszerek nehézfém szennyezőinek szimultán meghatározására kémiailag módosított voltammetriás szenzort, míg mikroorganizmus és növényvédőszer szennyezők gyors meghatározására bioszenzorokat fejlesztettünk ki.
Results in English
Novel synthetic receptors, primarily crown ethers and calixarenes have been synthesized and characterized for chemical sensors. By coupling the original sensormolecules to different signal transduction units new chemical sensors were fabricated for the selective determination of ions important in physiology, environmental protection and food quality control. Different approaches have been elaborated for the fabrication of mass transport controlled ion-selective sensors with improved analytical parameters. For the first time we have reported on the application of ionophore-gold nanoparticle conjugates as a new concept in confining ionophores to ion-selective membranes using inert nanoparticle carriers. Based on this new concept silver selective sensors were fabricated and the applicability of this type of sensors for trace analysis has been demonstrated. Potentiometric miroelectrodes of robust construction, adaptable to Scanning Electrochemical Microscope have been suggested for analysis in biological fluids. For the detection of zinc in the nanomolar concentration range optical zinc ion-selective sensor, while for the simultaneous detection of heavy metals at trace level in foods receptor modified voltammetric sensors, and for the analysis of microorganism and pesticides biosensors were developed.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=46403
Decision
Yes





 

List of publications

  
L.Y. Heng, K. Tóth, E. A. H. Hall: Ion-transport diffusion cefficients of nonplasticised methacrylic ion-selective membranes, Talanta, 2004
Jágerszki Gy., Gyurcsányi E. R. és Tóth K.: Immobilizált glükóz-oxidáz monorétegek enzimaktivításának meghatározása pásztázó elektrokémiai mikroszkópiával, Vegyészkonferencia 2004, Június. 30–Július 2, Balatonföldvár, 2004
M. Kádár, A. Biró, K. Tóth, B. Vermes and P. Huszthy: Spectrophotometric determination of the dissociation constants of crown ethers with grafted acridone unit in methanol based on Benesi-Hildebrand evaluation, Spectrochimica Acta Part A, 62, 1032-1038, 2005
Zs. Szigeti, I. Bitter, K. Tóth, Ch. Latkoczy, D. Güntherd and E. Pretsch: A novel polymeric membrane electrode for the potentiometric analysis of Cu2+ in drinking water, Analytica Chimica Acta 532, 129-136, 2005
V. Syritski, R. E. Gyurcsanyi, A. Öpik and K. Tóth: Synthesis and characterization of inherently conducting polymer by using Scanning Electrochemical Microscopy and Electrochemical Quartz Crystal Microbalance, Synthetic Metals 152, 133-136, 2005
R. Bereczki, R. E. Gyurcsányi, B. Ágai and K. Tóth: Synthesis and characterization of covalently immobilized bis-crown ether based potassium ionophore, Analyst 130, 63-70, 2005
M. Demura, T. Yoshida, T. Hirokawa, Y. Kumaki, T. Aizawa, K. Nitta, I. Bitter and K. Tóth: Interaction of dopamine and acetylcholine with an amphiphilic resorcinarene receptor in aqueous micelle system, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 15, 1367-1370., 2005
D. P. Nikolelis, M. G. Simantiraki, C. G. Siontorou and K. Toth: Flow injection analysis of carbofuran in foods using air stable lipid film based acetylcholinesterase biosensor, Analytica Chimica Acta 537, 169-177, 2005
K. Tóth, R. E. Gyurcsányi, R. Bereczki and I. Bitter: Synthesis and Characterisation of Novel Types of Ionophores, PITTCON, February 27-March 4, 2005, Orlando, Florida. USA, 2005
F. Pollreisz, M. Kádár, V. Csokai, I. Bitter, K. Tóth and K. Vékey: Alkali ion complexes of thiacalix[4]crown ethers studied by mass spectrometry, 23rd Informal Meeting on Mass Spectrometry, Fiera di Primiero, 15-19th May, 2005. (Italy), 2005
R. Bereczki, B. Takács, J. Langmaier, M. Neely, R. E. Gyurcsányi, K. Tóth, G. Nagy and E. Lindner: How to assess the limits of ion-selective electrodes, Analytical Chemistry, 78(3) 942-950, 2006
R. Bereczki, B. Takács, R. E. Gyurcsányi, K. Tóth, G. Nagy, J. Langmaier and E. Lindner: Simple, single step potential difference measurement for the determination of the ultimate detection limit of ion selective electrodes, Electroanalysis, 18 (13-14): 1245-1253., 2006
V. Guzsvány, M. Kádár, F. Gaál, K. Tóth and L. Bjelica: Rapid differential pulse polarographic determination of thiamethoxam in commercial formulations and some real samples, Microchimica Acta, 154 (3-4), 321-328., 2006
R. Bereczki, V. Csokai, A. Grün, I. Bitter and K. Tóth: Crown bridged thiacalix[4]arenes as cesium-selective ionophores in solvent polymeric membrane electrodes, Analytica Chimica Acta, 569 (1-2): 42-49., 2006
V. Guzsvány, M. Kádár, F. Gaál, L. Bjelica and K. Tóth: Bismuth film electrode for the cathodic electrochemical determination of thiamethoxam, Electroanalysis, 18 (13-14): 1363-1371., 2006
F. Sundfors, R. Bereczki, J. Bobacka, K. Tóth, A. Ivaska and R. E. Gyurcsányi: Microcavity based solid-contact ion-selective microelectrodes, Electroanalysis, 18 (13-14): 1372-1378., 2006
I. Móczár, R. E. Gyurcsányi, P. Huszthy, Gy. Jágerszki, K. Tóth and E. Lindner: Synthesis and characterization of a novel, colored lipophilic additive for spectral imaging the transport in ionophore based ion-selective membranes, Electroanalysis, 18 (13-14): 1396-1407., 2006
Urbanova N., Köcse R., Kádár M., Tóth K., Bitter I. és Andruch V.: Cinkion-szelektív optikai érzékelők fejlesztése, 49. Magyar Spektrokémiai Vándorgyűlés, Miskolc, Magyarország, 2006. július 10-12., 2006
A. T. Babec, M. Kádár, K. Tóth and I. Bitter: Sensing in Electroanalysis ( K. Vytras and K. Kalcher, eds), vol.2 pp. 159-168, University of Pardubice, Pardubice (Czech Republic), 2007
J. Szűcs, G. Lautner, R. E. Gyurcsányi, V. Bardóczi, T. Mészáros and Tóth K.: Development of bichip for surface plasmon resonance imaging detection of aptamer-ligand interactions, Procceedings of 14 th Young Investigator' Semenar on Analytical Chemistry, p. 92-96, Pardubice, Czech Republic, June 25-28, 2007
V. Csokai, M. Kádár, D. L. H. Mai, O. Varga, K. Tóth, M. Kubinyi, A. Grün, I. Bitter: Synthesis, optical and electroanalytical characterizations of a thia[4](N-phenylazacrown-5) ether-BODIPY ionophore, Tetrahedron, 64, 1058-1063., 2008
V. Guzsvány, M. F. Kádár, Zs. Papp, L. Bjelica, F. Gaál, K. Tóth: Monitoring of photocatalytic degradation of selected nicotionid insecticides by cathodic voltammetry with a bismuth film electrode, Electroanalysis, 20, No.3, 291-300, 2008
N. Urbanová, M. Kádár, K. Tóth, B. Bogáti, V. Andruch and I. Bitter: Fluorescent iminodiacetamide derivatives as potential ionophores for zinc selective optodes, Analytical Sciences, 24, 727-733, 2008
S. Bodor, J. M. Zook, E. Lindner. K. Tóth and R. E. Gyurcsányi: Electrochemical methods for the determination of the diffusion coefficient of ionphores and ionophore-ion complexes in plasticized PVCmembranes, Analyst, 133, 635-642, 2008
F. Torma, M. Kádár, K. Tóth and I. Bitter: Nafion/2,2'-bipiridyl modified bismuth film electrode for anodic stripping voltammetry, Analytica Chimica Acta, 619,173-182, 2008
K. Tóth, R. E. Gyurcsányi, Gy. Jágerszki, I. Bitter: Ionophore-based Chemical sensors: recent advances towards micro- and nanoscale potentiometry, The 59th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, 7-12 September, Sevilla (Spain), 2008
S. Bodor, J. M. Zook, E. Lindner. K. Tóth and R. E. Gyurcsányi: Chronoamperometric method for the assesment of ionophore diffusion coefficients in solvent polymeric membranes, J.Solid State Electrochemistry, 13, 171-179, 2009
F. Torma, A. Grün, I. Bitter and K. Tóth: Calixarene/ Nafion-modified bismuth-film electrodes for adsorptive stripping voltammetric determination of leas, Electroanalysis, 21, No. 17-18, 1961-1969, 2009
I. Móczár, P. Huszthy, Z. Maidics, M. Kádár and K. Tóth: Synthesis and optical characterizationof novel enantiopure BODIPY linked azacrown ethers as potential fluorescent chemosensors, Tetrahedron, 65, 8250-8258, 2009
E. Lindner and K. Tóth: To the memory of Ernő Pungor: A subjective view on the history of ion-selective electrodes, Electroanalysis, 21, No. 17-18, 1887-1894, 2009
J. Zook, S. Bodor, E. Lindner, K. Tóth and R. E. Gyurcsányi: Assesment of ion-ioniphore complex diffusion coefficients in solvent polymeric membranes, Electroanalysis, 21, No. 17-18, 1923-1930, 2009
Gy. Jágerszki, A. Grün, I. Bitter, K. Tóth and R. E. Gyurcsányi: Ionophore-gold nanoparticle conjugates for Ag(+)-selective sensors with nanomolar detection limit, Chemical Communications, 2010
I. Móczár, P. Huszthy, A. Mezei, M. Kádár, J. Nyitrai and K. Tóth: Synthesis and optical characterization of novel azacrown ehthers containing an acridoone ot N-mehtylacridinone unit as potential Fluorescent chemosensors, Tertahedron, 2010



Back »