Redoxpolymer-basierte Enzymelektroden für Biobrennstoffzellen und Biosensoren

Abstract:
In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz zur Modifizierung von Elektroden mit enzymbeladenen Redoxhydrogelen vorgestellt, und die erhaltenen Elektroden in Hinblick auf den Einsatz in Biosensoren und -brennstoffzellen evaluiert. Als Modellsystem dienen glukoseoxidierende Elektroden auf der Basis von Glukose Oxidase (GOx). Der Fokus der Arbeit liegt auf der Untersuchung der Elektrodenstabilität unter dem Einfluß verschiedener möglicher Deaktivierungsmechanismen. Am Beispiel des Phosphatanions wird gezeigt, wie durch gezielte Anpassung der Polymerchemie eine Stabilisierung der Elektroden gegenüber dem Einfluß multivalenter Ionen erreicht werden kann. Ebenso wird der wirkungsvolle Einsatz von proteinabweisenden Membranen zur Verhinderung von Elektrodenfouling in physiologischer Lösung diskutiert. Beide Aspekte sind von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Elektroden mit verbesserter Biostabilität.