ساخت حسگر زیستی گلوکز توسط الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله کربن و پلیمر

در این پژوهش، مطالعه ی گسترده ای بر روی تثبیت فیزیکی آنزیم گلوکز اکسیداز بر روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله ی کربنی چند دیواره و پلی4-آمینوتیوفنول انجام شده است. الکترود کربن شیشه ای/ نانولوله ی کربنی چند دیواره/پلی4-آمینوتیوفنول/آنزیم گلوکزاکسیداز/ گلوتارآلدهید به عنوان حس گر زیستی در دنبال کردن گلوکز به روش ولتامتری چرخه ای استفاده شد. این پژوهش در سه قسمت صورت گرفت. پس از به دست آوردن شرایط بهینه، بررسی های کمی برای به دست آوردن ارقام شایستگی انجام شد. در بخش اول، انتقال الکترون مستقیم آنزیم دنبال شد که در این قسمت یک دماغه ی برگشت پذیر با پتانسیل فرمال 448/0- ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl در بافر فسفات 7ph = مشاهده می شود. با اشباع کردن محلول از هوا به علت اثر الکتروکاتالیزوری آنزیم برای کاهش اکسیژن محلول در این سیستم، دماغه ی کاهشی آنزیم به شدت بزرگ و دماغه ی اکسایش آن کوچک می شود. با افزایش گلوکز و کم شدن جریان دماغه ی کاتدی، رابطه ی خطی خوبی بین غلظت گلوکز و کاهش جریان کاتدی به دست آمد. این روش حساسیت ?a/µm 021/0رنج خطی 10تا 450 میکرو مولار و با ضریب هم بستگی 996/0 و حد تشخیص 8/4 میکرومولار را داراست. مطالعه های انجام شده در اثر سرعت روبش پتانسیل روی پیک آنزیم نشان دهنده ی کنترل سطحی فرآیند است. ضریب انتقال الکترون 47/ 0و ثابت انتقال الکترون s-1 2/3 از دیگر ویژگی های قابل توجه کار حاضر به شمار می روند که نشان دهنده ی انتقال الکترون آسان در این سیستم است. در این بخش، ثابت میکائیلیس-منتن 82/49 میکرومولار محاسبه شد. اکسایش پراکسید هیدروژن حاصل از فرآیند الکتروکاتالیتیکی گلوکز بر روی این الکترود اصلاح شده در پتانسیل 222/0 ولت صورت می گیرد. در این قسمت نیز حساسیت ?a/mm 017/0 و حدتشخیص 45/3 میکرومولار در رنج خطی گستره ی 10تا 200 میکرو مولار نسبت به گلوکز (با ضریب هم بستگی 996/0). به دست آمد. همچنین حساسیت این الکترود ?a/mm 004/0در محدوده خطی 250- 400 میکرومولار و حد تشخیص 66/14 میکرو مولار به دست آمد. دربخش دوم کار حاضر شامل اندازه گیری آسکوربیک اسید، دوپامین و اسید اوریک بر روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله ی کربنی چند دیواره و پلی4-آمینوتیوفنول است. اکسایش الکتروکاتالیتیکی دوپامین و اسید اوریک (در محلول بافری با ph معادل 7) با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده، در ولتاژ پایینی به ترتیب در حدود پتانسیل 180/0 و 242/0 ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl اتفاق می افتد. فعالیت الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح شده باعث شد که پتانسیل اکسایش دو گونه ی دوپامین و اسید اوریک از یکدیگر جدا شود و امکان اندازه گیری همزمان این دو گونه را فراهم کند. الکترود اصلاح شده حساسیت خیلی خوبی در اندازه گیری هر کدام از این گونه های الکتروفعال با گستره ی خطی 5/0تا 7 میلی مولار، 10 تا 500 میکرومولار و 5/ 0تا 5/5 میلی مولار به ترتیب برای آسکوربیک اسید، دوپامین و اسید اوریک از خود نشان می دهد. حد تشخیص های بدست آمده برای آن ها نیز به ترتیب برابر با 27/0 میلی مولار ،73/31 میکرومولار و 298/0 میلی مولار است. همچنین کارایی سیستم ارائه شده توسط آنالیز نمونه حقیقی بررسی شد. با توجه به نتایج بدست آمده در این بخش، کار انجام شده یک روش ساده و راحت برای انداره گیری این سه گونه ارائه می دهد.