آلودگی به آنتیموان در سال های اخیر افزایش یافته و این به خاطر فعالیتهای بشر و استفاده وسیع از ترکیبات آنتیموان بوده است و تحقیقات در این زمینه در ایران بسیار کم صورت گرفته است. پژوهش در مورد آنتیموان از اهمیت خاصی برخوردار است در نتیجه هدف از انجام این پژوهش تعیین میزان جذب این عنصر توسط گیاه و اثر فسفر و شوری بر جذب آنتیموان در شرایط خاص بوده است. این پژوهش گلخانه ای در محیط آبکشت اجرا شد. این مطالعه در قالب بلوک کامل تصادفی و آزمون فاکتوریل با سطوح مختلف آنتیموان، فسفر و شوری انجام گرفت. پس از تعیین ترکیبات مورد نیاز جهت ساخت محلول غذایی پایه که شامل 0/4 میلی مولار ca(no3)2 ،0/2 میلی مولار mgso4 ، 0/1 میلی مولار kh2po4 ، 0/5 میلی مولار kno3 ، 0/01میلی مولار nafe(ш)edta ، 0/01 میلی مولار h3bo3 ، 2 میکرو مولار mnso4 ، 0/2 میکرو مولار znso4 ، 0/2 میکرومولار cuso4 ، 0/1 میکرو مولار na2moo4 و 0/02 میلی مولارnacl بود و اعمال تیمارها که آنتیموان به صورت ksb(oh)6 در 3 سطح مختلف(صفر، 6 و 18 میلی گرم در لیتر)، که بصورت a1 ، a2 ، a3 و فسفر نیز در 2 سطح (صفر و 3 میلی گرم در لیتر)، که بصورت p1 و p2 و شوری به صورت کلرید سدیم در 3 سطح (صفر، 60 و 120 میلی مولار)، که بصورت s1 ، s2 و s3نامگذاری شده و انجام محاسبات لازم، مراحل کاشت، داشت، پس از 40 روز برداشت صورت گرفت. پس از برداشت گیاه ذرت، غلظت آنتیموان و آهن و روی و درصد نفوذپذیری غشاء ریشه و درصد تفاوت آن ها اندازه گیری شد. با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذایی عملکرد وزن تر و خشک شاخساره به طور معنی داری کاهش یافت. در حضور آنتیموان همراه با افزایش سطح فسفر، وزن تر شاخساره نیز افزایش یافت که مربوط به اثر مثبت فسفر بوده و با افزایش غلظت آنتیموان، در سطح مشابه فسفر بوته هایی با وزن تر کمتری مشاهده شد. غلظت آنتیموان در اندام هوائی گیاهانی که در محلول غذائی حاوی شوری رشد کرده اند، همراه با افزایش شوری به طور معنی داری از 0/25 به 0/81 میلی گرم در لیتر افزایش یافت و همچنین با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذائی ، غلظت آن در گیاه نیز افزایش یافت ولی فسفر تأثیر معنی داری بر غلظت آنتیموان شاخساره نداشت. غلظت آهن گیاهان موجود در محلول غذائی با سطح بالای آنتیموان تفاوت معنی داری با گیاهان موجود در محلول شاهد داشت و با افزایش غلظت آنتیموان، غلظت آهن شاخساره نیز از 55/30 به 74/15 میلی گرم در لیتر افزایش یافت. غلظت آهن ریشه مربوط به سطح شاهد فسفر حدود 13 درصد بیشتر از غلظت 3 میلی گرم در لیتر فسفر بود. گیاهان موجود در محلول های غذائی با افزایش غلظت شوری دارای غلظت روی بالاتری در شاخساره می باشند. ریشه گیاهانی که در محلول غذائی حاوی فسفر کمتری رشد کرده دارای نفوذپذیری بیشتری بوده و افزایش غلظت فسفر تأثیر معنی داری را بر درصد نفوذپذیری غشاء ریشه داشت بیشترین نفوذپذیری غشاء ریشه مربوط به سطح شاهد آنتیموان و کمترین آن مربوط به سطح 6 میلی گرم در لیتر آنتیموان بوده . همراه با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذایی نفوذپذیری غشاء ریشه ابتدا کاهش و مجدداً افزایش یافت. نفوذپذیری غشاء ریشه با افزایش سطح شوری در محلول غذایی نیز به طور معنی داری افزایش یافت .

در این پروژه تحقیقاتی به منظور دستیابی به کاتالیست ارزان و پایدار در برابرگونه های مسمومیت زا( ناشی از اکسایش متانل ) برای ساخته شد. این کامپوزیت یعنی pt/c و نانوذرات (pani) کاربرد در پیل سوختی متانلی، کامپوزیتی از نانوفایبرهای پلی آنیلین سنتز شد . به منظور gc بوسیله الکتروپلیمریزاسیون درجا آنیلین و تری فلوئورومتان سولفونیک اسید در سطح الکترود pani/pt/c نتایج الکترود اصلاح شده با نتایج حاصل ،pt/c آشکارسازی اثر نانوفایبرهای پلی آنیلین سنتزی بر الکترواکسیداسیون متانل در سطح کاتالیست طیف بینی امپدانس ،(cv) اصلاح نش ده مقایسه شد . بدین منظور روشهای گوناگون مانند ولتامتری چرخه ای pt/c/gc از و کرونوآمپرومتری استفاده شدند . میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز برای تعیین مورفولوژی لایه کاتالیست به کار گرفته (eis) الکتروشیمیایی در داخل لایه کاتالیست موجب بهبود فعالیت کاتالیتیکی کاتالیست، ایجاد تاخیر در pani شد. نتایج نشان دادند که به کاربردن نانوفایبرهای مابین pani نشان می دهند که نانوفایبرهای متخلخل sem مسموم شدن آن و بالا بردن خواص مکانیکی کاتالیست م ی شود . تصاویر نانوذرات پلاتین تشکیل شده و با ایجاد اتصال الکتریکی بین نانوذرات، مهاجرت و تجمع آنها را نیز در حین اکسایش متانل کاهش می دهند.

در این پایان نامه، کاربرد نانولوله های کربنی چند دیواره در حضور برخی از حدواسط های آلی و معدنی در اصلاح سطوح الکترود خمیر کربن جهت اندازه گیری ترکیبات دارویی بررسی شده است. در این مظالعه از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری، ولتامتری روبش خطی، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده در محلول های آبی استفاده شده است. دو ترکیب گلوتاتیون و سیستامین با حدواسط ها ی تری کلرو(ترپیریدین) روتنیم (iii) ،پرومازین هیدروکلرید و نانولوله های کربنی با استفاده از مکانیزم الکتروکاتالیزی آنالیز شدند. تعیین داروی گلوتاتیون در سطح الکترود خمیر کربن توسط حد واسط تری کلرو(ترپیریدین)روتنیم (iii) انجام گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگر تری کلرو(ترپیریدین) روتنیوم (iii) در شرایط 0/8ph= ( بافر فسفات 1/0 مولار)، و غلظت 1/0 مولار الکترولیت حامل پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 20 میلی ولت بر ثانیه انجام گرفت که بیانگر یک پیک اکسایش - کاهش شبه برگشت پذیر برای این اصلاحگر بود. نتیجه بررسی ها این بود که الکترود اصلاح شده تری کلرو(ترپیریدین) روتنیم (iii) رفتار الکتروکاتالیزوری بسیار مناسب جهت تعیین گلوتاتیون با افزایش جریان پیک آندی که باعث افزایش حساسیت و همچنین کاهش اضافه ولتاژ در اکسایش گلوتاتیون در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود ساده بدون حضور اصلاحگر نشان داد. پارامتر های مختلف تاثیرگذار روی پاسخ حاصله اندازه گیری گلوتاتیون مانند ph، درصد اصلاحگر و سرعت روبش پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در تعیین گزینش-پذیر با حساسیت بالا داروی گلوتاتیون در مقادیر بهینه 0/8ph= و درصد اصلاحگر4% نسبت به تری کلرو(ترپیریدین)روتنیم (iii) دنبال شد. مقدار پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 54/0 و ضریب نفوذ 4-10* 64/1 d= و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری m–1 s–1103× 09/3 = kh تعیین شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم گلوتاتیون در محدوده غلظتی 8/0 تا 8/56 میکرو مولار با حد تشخیص 6/0 میکرو مولار به دست آمد. میزان rsd%برای غلظت8/3 میکرومولار از گلوتاتیون برابر 3/1 بدست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین گلوتاتیون در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. روش پیشنهادی در تعیین داروی گلوتاتیون در ادرار واریتروسیت به کار گرفته شد که در مقایسه با روش استاندارد المان توافق نزدیکی بین نتایج وجود داشت. در ادامه پروژه اکسایش سیستامین بر روی الکترود خمیر نانولوله کربنی توسط حد واسط همگن پرومازین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگرپرومازین در شرایط 0/5ph= از بافر فسفات 1/0 مولار، و غلظت 1/0 مولار پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 30 میلی ولت بر ثانیه نمایانگر رفتار شبه برگشتی اصلاحگر منتخب بود. افزایش جریان متناسب با غلظت سیستامین ، مبنای اندازه گیری سیستامین توسط حدواسط پرومازین قرار گرفت. برای اندازه گیری سیستامین ، تعدادی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید (5= وغلظت 4-10×0/3 مولار پرومازین) تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 5/1912-0/3 میکرو مولار با حد تشخیص7/1میکرو مولار حاصل گردید. . میزان rsd%برای غلظت0/30 میکرومولار از گلوتاتیون برابر 4/1 بدست آمد. همچنین از تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری و ضریب نفوذ استفاده شد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیستامین در نمونه های حقیقی ادرار و قرص با روش افزایش استاندارد مورد استفاده قرار گرفت.

در این پایان نامه یک حسگر الکتروشیمیایی با به کارگیری روش های اصلاح سطح به منظور ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری در اندازه-گیری مرفین، طراحی و ساخته شد. در این راستا حسگر مرفین با اصلاح سطح الکترود مغز مداد توسط نانولوله های کربنی فعال شده و پس از آن پوشش سطح با به کارگیری پلیمر قالب مولکولی با سایت های پیوندی ویژه برای مولکول مرفین، به منظور افزایش گزینش پذیری، از طریق نشاندن الکتروشیمیایی روی سطح الکترود و سپس استفاده از نانوذرات طلا طراحی و ساخته شد. پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامترهای موثر، از آن برای اندازه گیری مرفین در ناحیه غلظتی 0/008 تا 0/5 میکرومولار و با حد تشخیص 85/2 نانومولار استفاده شد. در انجام این مطالعه، روش های ولتامتری چرخه ای، موج مربعی به همراه اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی بکار گرفته شد. تشخیص برهمکنش بین حسگر و مولکول هدف (مرفین) توسط اندازه گیری پاسخ جریان اکسایش- کاهش محلول پتاسیم هگزا سیانو فرات به عنوان پروب در سطح الکترود مغز مداد دنبال شد. در نهایت کارایی این حسگر ساخته شده در اندازه گیری آنالیت در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار انسان بطور موفقیت آمیزی آزموده شد. نتایج نشان داد که حسگر ساخته شده از مزایایی چون حساسیت، گزینش پذیری، سرعت پاسخ دهی بالا و سادگی تجهیزات به کار برده شده برای تعیین مرفین برخوردار است و امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی وجود دارد.

با توجه به مزایای حسگرهای نوری مانند اقتصادی بودن، سادگی کار و سهولت ساخت آنها برای اندازه گیری گونه های مختلف یونی در محلول های آبی و آلی، استفاده از آنها رو به گسترش است. در این پروژه، دو حسگر شیمیایی نوری از نوع توده ای برای اندازه-گیری یون های مس(ii) و نیکل(ii) ساخته شده است. واکنشگرهای sal2dapte و qsal به عنوان شناساگر یون دوست بر روی غشا پلیمری پلی وینیل کلرید تثبیت شدند. غشای حاوی شناساگر sal2dapte، در طول موج 350 نانومتر و غشای حاوی شناساگر qsal در طول موج 419 نانومتر دارای حداکثر جذب بودند. غشای حاوی شناساگر sal2dapte پس از قرار گرفتن در محلول نیکل(ii) یک ماکزیمم جذب در طول موج 443 نانومتر و غشای حاوی شناساگر qsal، پس از قرار گرفتن در محلول مس(ii) یک ماکزیمم جذب در طول موج 541 نانومتر ایجاد کردند. از میزان جذب در این طول موج ها به عنوان معیار اندازه گیری استفاده شد. اثر متغیرهایی مانند نوع نرم کننده، ترکیب درصد اجزای تشکیل دهنده غشا شامل شناساگر و افزودنی آنیونیnatpb، ph تشکیل کمپلکس و زمان پاسخ بررسی شدند و شرایط بهینه اندازه گیری بدست آمد. در شرایط بهینه، حسگر بر پایه sal2dapte دامنه خطی 5-10×0/1 3-10×0/5 مولار و حد تشخیص 6-10*1/8 مولار برای اندازه گیری یون های نیکل(ii) دارد. برای حسگر بر پایه qsal دامنه خطی 7-10×3/6 4-10×0/1 مولار و حد تشخیص 7-10*4/3 مولار برای اندازه گیری یون های مس(ii) بدست آمد. دو حسگر مورد استفاده دارای حساسیت، دقت، گزینش پذیری و زمان پاسخ دهی کوتاه برای مس(ii) و نیکل(ii) هستند بطوری که زمان پاسخ دهی برای اندازه گیری نیکل(ii) برابر 12-7 دقیقه و برای مس(ii) برابر 5 دقیقه است. این حسگرها برای تعیین مقدار مس و نیکل در نمونه های آب شهر، آب رودخانه زاینده رود و پساب صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بررسی نشان داد حسگر ساخته شده بر پایه qsal به صورت کامل برگشت پذیر است و امکان بازیابی و استفاده مجدد از آن وجود دارد.

در این پژوهش دو روش برای استخراج و پیش تغلیظ یون مس از طریق استخراج فاز جامد ارایه شده است. این روش ها بر اساس تشکیل کمپلکس مس (ii)، با mebqb جذب شده روی دو بسترگرافیت و نفتالین پایه گذاری شده است. شرایط تهیه فاز جامد و بازیابی کمّی مس(ii) مورد مطالعه قرار گرفتند. یون مس ابتدا در مرحله ی جذب مس روی بستر پیش تغلیظ شد، سپس توسط محلول شوینده ی مناسب شسته شده و مقدار آن توسط اسپکترومتری جذب اتمی شعله تعیین شد. برای بسترگرافیت تحت شرایط بهینه، یون-های مس در نمونه های آبی توسط ستون تا 200 برابر تغلیظ شدند، انحراف استاندارد نسبی برای پنج اندازه گیری مستقل برای محلول-های مس با غلظت 1/0 و 5/0 میکروگرم بر میلی لیتر به ترتیب 0/2 و 3/2% بود. برای بسترگرافیت تحت شرایط بهینه، یون های مس در نمونه های آبی توسط ستون تا 200 برابر تغلیظ شدند و انحراف استاندارد نسبی برای سه اندازه گیری مستقل برای محلول های مس با غلظت 5/0 میکروگرم بر میلی لیتر 4/2% به دست آمد. حد تشخیص برای مس در این دو روش 001/0 میکروگرم بر میلی لیتر بود. مس موجود در نمونه های آب شیر و آب رودخانه و پساب صنعتی کارخانه فولاد مبارکه، برای هر دو روش تجزیه ای با بازیابی 105%-92 برای بسترگرافیت و بازیابی 103%-98 برای بستر نفتالین همراه بودکه نشان از توانایی بالای هر دو روش برای آنالیز نمونه های حقیقی است.

در قسمت اول این پروژه یک الکترود یون گزین حساس به یون تیوسیانات با استفاده از کمپلکس بیس (بنزوییل استون) پروپیلن دی ایمین مس(ii) به عنوان یک یون پذیر جدید ساخته شد. الکترود فوق در محدوده غلظتی 1-10×0/1-7-10×0/8 مولار از خود پاسخ خطی نشان داد. شیب نرنستی الکترود 4/57- می باشد. حد تشخیص پایین 7-10× 4/7 مولار، زمان پاسخ کوتاه بین 5 تا 15 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 3 ماه (برای غلظت 3-10 مولار برابرmv0/1±) و محدوده کاربردی وسیع ph از 5/11 – 7/1 از دیگر مزایای این الکترود محسوب می شود. این الکترود گزینش پذیری بالایی به آنیون تیوسیانات نسبت به دیگر آنیون های معمول از خود نشان داد. از این الکترود برای تعیین تیوسیانات موجود در بزاق افراد سیگاری و غیر سیگاری استفاده شد. نتایج حاصل با داده های حاصل از روش اسپکتروفتومتری مطابقت خوبی نشان داد. در بخش دوم این پروژه از کمپلکس بیس( دی بنزوییل متاناتو) کبالت(ii) به عنوان یک یونوفور خنثی در تهیه الکترود غشایی حساس به پرکلرات استفاده شد. الکترود به دست آمده در محدوده وسیعی از غلظت پرکلرات (1-10×0/1-7-10×0/8 مولار) پاسخ خطی از خود نشان داد. . شیب نرنستی الکترود 3/60- می باشد. حد تشخیص پایین 7-10× 6/5 مولار، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 10 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 5/2 ماه (برای غلظت 3-10 مولار برابرmv 9/0±) و محدوده کاربردی ph از 0/9 – 0/2 از دیگر مزایای این الکترود محسوب می شود. این الکترود گزینش پذیری بالایی به آنیون پرکلرات نسبت به دیگر آنیون های معمول از خود نشان داد. از این الکترود در اندازه گیری پرکلرات موجود در چند نمونه آبی استفاده شد که درصد بازیابی بسیار خوبی از خود نشان داد. در سومین قسمت این پروژه، الکترود یون گزین کادمیم (ii) با استفاده از لیگاند 1و2-بیس (کینولین-2-کربوکسامیدو)-4-کلروبنزن به عنوان حامل خنثی در غشای pvc، ساخته شد. الکترود فوق در محدوده غلظتی 1-10×0/1-6-10×0/1 مولار از خود پاسخ خطی نشان داد. شیب نرنستی الکترود 3/30 می باشد. حد تشخیص پایین 7-10× 0/8 مولار، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 10 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 2 ماه(برای غلظت 3-10 مولار برابرmv 1/1±) و محدوده وسیع پاسخ مستقل از تاثیر ph از 0/9 – 4/2 از دیگر مزایای این الکترود محسوب می شود. از این الکترود در اندازه گیری کادمیوم موجود در یک نمونه فاضلاب صنعتی استفاده شد. نتایج حاصل، با داده های جذب اتمی مطابقت خوبی نشان داد.

در این پایان نامه از نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnts) و نانوذرات تیتانیوم دی اکسید ( (tio2npsدر تهیه زیست حسگر بر پایه dna استفاده شد. در مرحله اول این تحقیق مقایسه ای بین دو پلی الکترولیت دارای بار مثبت، پلی دی آلیل دی متیل آمونیوم کلراید (pdda) و کیتوسان (chitosan) در افزایش تثبیت dna بر روی سطح mwcnts، tio2nps و الکترود گرافیت مداد (pge) انجام شد. در مرحله بعدی تحقیق به منظور بررسی تأثیر نوع نانو ذره در تثبیتdna بر روی سطح الکترود مقایسه ای بین mwcnts و tio2nps انجام شد. در این تحقیق با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی و دنبال کردن سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین dsdna پس از برهمکنش با متیلن بلو به عنوان یک شناساگر، تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید. برای زیست حسگر pge/pdda-mwcnts/dsdna ناحیه خطی 2/0-0/10 و 0/10-0/500 میکرومولار با حدتشخیص 0/85 نانومولار و انحراف استاندار نسبی %7/4 حاصل گردید. نتایج برای زیست حسگر pge/pdda-mwcnts-tio2nps/dsdna نشان دهنده ی دو ناحیه خطی 1/0-0/10 و 0/10-0/600 میکرومولار با حدتشخیص 0/12 نانومولار و انحراف استاندار نسبی %2/3 بود. در ادامه تحقیق با استفاده از الکترودگرافیت مداد اصلاح شده با dsdna یک روش ولتامتری جدید برای اندازه‎گیری داروی آتروپین سولفات ارائه شد. پس از برهمکنش dsdna با آتروپین سولفات با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی از روی کاهش سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین این ترکیب اندازه گیری شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید که دو ناحیه خطی 6/0-0/30 و 0/30-0/600 میکرومولار با حدتشخیص 0/30 نانومولار و انحراف استاندارد نسبی %4/3 به دست آمد. از روش ارائه شده برای اندازه گیری آتروپین سولفات در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار استفاده شد.

در این تحقیق ابتدا یک زیست حسگر بر پایه ی dna ساخته شد. این زیست حسگر با استفاده از الکترود مغز مداد و نانولوله های کربنی چند لایه به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت یک لایه ی نازک از dna جهت افزایش سطح الکترود، افزایش هدایت الکتریکی، دقت و حساسیت بیشتر زیست حسگر تهیه شد. در ساخت زیست حسگر یا الکترود گرافیت اصلاح شده با نانو لوله-های کربنی چند لایه و dnaتمام پارامترهای موثر در آماده سازی بهینه شد. این زیست حسگر(dna/mwcnts–pdda/pge) ساده و جدید بر اساس برهمکنش مواد با dna عمل می کند؛ که با این قابلیت می توان به اندازه گیری مقادیر کم و بررسی رفتاری و مکانیسم مواد سرطان زا پرداخت. در قسمت اول این تحقیق با استفاده از زیست حسگر بر پایه ی dna ساخته شده به اندازه گیری مقادیر کم یک رنگ سرطان زای آزو با نام عمومی کرایسویدین پرداخته شد. مرحله ی برهمکنش زیست حسگر با کرایسویدین در بافرte با0/7ph= انجام گرفت و در مرحله ی بعد جهت اندازه گیری سیگنال آدنین و گوانین dna و سیگنال خود رنگدانه ی کرایسویدین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در بافر استاتی با 8/4 ph= استفاده شد. نتایج حاصل از ولتامتری پالس تفاضلی تحت شرایط بهینه نشان داد که جریان سیگنال های آدنین و گوانین بعد از برهمکنش کرایسویدین با زیست حسگر، کاهش یافته و در مقابل جریان سیگنال اکسایش خود رنگدانه کرایسویدین افزایش می یابد. با دنبال کردن کاهش مقدار جریان سیگنال آدنین و گوانین و رسم منحنی تنظیم برای هر یک از آن ها دو ناحیه خطی از80/0- 05/0 و00/20-50/ 1 میکروگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص03/0 میکروگرم برمیلی لیتر به دست آمد. این زیست حسگر به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر کم از این رنگدانه در نمونه های حقیقی مانند پودر گوجه-فرنگی، ماهی، دو نوع سس گوجه فرنگی وآب صنعتی به کار برده شد. در بخش دیگری از این تحقیق به وسیله ی زیست حسگر ساخته شده و تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی و طیف نگاری امپدانس(eis) به بررسی سمیت، رفتار و مکانیسم عمل ویتامین k3 یا منادیون به عنوان یک ترکیب ضد سرطانی در حضور کاهنده های متفاوت مانند nadh و ویتامینc، در شرایط مختلف پرداخته شد. در این قسمت با دنبال کردن تخریب dna موفق به اثبات و بررسی مکانیسم این ترکیب در تولید رادیکال های آزاد و خاصیت ضد سرطانی منادیون در حضور عامل کاهنده شدیم. در این قسمت از پروژه از منادیون به عنوان نماینده ای از ترکیبات کینونی استفاده گردید. نتایج این قسمت از تحقیق نشان داد که می توان از ولتامتری پالس تفاضلی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان دو تکنیک مناسب و جایگزین برای مقایسه کمی و کیفی معرف های مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده نمود. کلمات کلیدی: زیست حسگر، ولتامتری پالس تفاضلی، کرایسویدین، منادیون.

در این پروژه یک زیست حسگر الکتروشیمیایی بر پایه dna تهیه و سپس از آن جهت مطالعه برهمکنش ترکیبات دارویی فنازوپیریدین و دی پن سیل آمین با dna استفاده شد. برای ساخت زیست حسگراز نانولوله های کربنی چند لایه (mwcnts) و پلی الکترولیت کیتوسان استفاده و تمام پارامترهای موثر بر تهیه این زیست حسگر از قبیل مدت زمان قرار دادن الکترود در محلول نانوذره، مقدار نانو ذره و همچنین مقدار پلی الکترولیت بهینه شد. برهمکنش بین فنازوپیریدین و ds-dna با استفاده از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی بر روی الکترود گرافیت مدادی اصلاح شده با mwcnts و ds-dna مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون از طریق دنبال کردن سیگنال آدنین و گوانین ds-dna قبل و پس از برهمکنش با فنازوپیریدین رسم گردید. منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 0/1-01/0 و 0/50-0/1 میکروگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص روش 003/0 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. در نهایت اثر مزاحمت گونه های مختلف در آنالیز فنازوپیریدین مورد بررسی قرار گرفت و مقدار آن در نمونه های حقیقی اندازه گیری شد. در بخش بعدی به بررسی تخریب dna ناشی از d-پن سیل آمین در حضور یون فلزی آهن(???) پرداخته شد. این بررسی با استفاده از الکترود ds-dna/chit-mwcnt/pge و تکنیک های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. در شرایط بهینه، منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 0/3-05/0 و 0/150-0/3 میکروگرم بر میلی لیتر با حد تشخیص 005/0 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. نتایج حاصل از اندازه گیری این ترکیب در نمونه های حقیقی نشان داد که سیستم قابلیت و کارایی بالایی در اندازه گیری با مقادیر کم در نمونه حقیقی دارد. کلمات کلیدی: فنازوپیریدین، d-پن سیل آمین، ds-dna، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری پالس تفاضلی.

در این تحقیق یک زیست حسگر الکتروشیمیایی جدید جهت بررسی برهمکنش گلوتاتیون و نارینگین با dna و اندازه گیری آن ها در نمونه های حقیقی ارائه شده است. در تهیه این زیست حسگر از نانو لوله های کربنی چند دیواره ای ((mwcnts با ساختار نانومتری استفاده شده استdna . به عنوان یک پلی آنیون آب دوست می تواند با تشکیل پیوند های کووالانسی و غیر کووالانسی روی mwcnts تثبیت شود. در ابتدا سطح الکترود گرافیت مداد pge) ) فعال شد. سپس از یک پلیمر کاتیونی برای پخش کردن mwcnts روی سطح pge استفاده شد. این پلیمر کاتیونی به تثبیت dna بر روی mwcnts و الکترود گرافیت مدادی کمک می کند. با بهره گیری از زیست حسگر ساخته شده و روش ولتامتری پالس تفاضلی عوامل موثر بر حساسیت روش از جمله غلظت dna، مقدار mwcnts، مدت زمان تثبیت dna روی سطح الکترود، مدت زمان بر همکنش ترکیبات موردنظر با dna و...... بهینه شد. سپس تحت شرایط بهینه مقدار نارینگین وگلوتاتیون در نمونه های حقیقی اندازه گیری شد. با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی منحنی تنظیم برای دو ترکیب نام برده بدست آمد.برای نارینگین منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی80/5-058/ و 0/580-80/5 میلی گرم بر لیتر با حد تشخیص 0103/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. برای گلوتاتیون منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 07/3-0307/0 و3/307-07/3 میلی گرم بر لیتر با دو شیب متفاوت و حد تشخیص 0071/0 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. گزینش پذیری روش برای تعیین ترکیبات مورد نظر در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری نارینگین در آب میوه مرکبات و گلوتاتیون در نمونه های ادرار و پلاسما نشان داد که سیستم قابلیت و کارآیی بالایی در اندازه گیری مقادیر کم دارد.

چکیده به دلیل انتخابی نبودن اغلب روشهای آنالیز جهت آنالیز انتخابی برخی از داروها،نیاز به جداسازی اولیه وجود دارد که علاوه بر کاهش دقت روش باعث صرف هزینه و وقت زیادی خواهد شد. لذا ارائه روش آنالیزی سریع جهت برخی از داروها به دلیل اهمیت تعیین وضعیت توزیع آن در مایعات بیولوژیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پایان نامه یک حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری روشهای اصلاح سطح الکترود مغز مداد با استفاده از نانولوله های کربنی فعال شده و در ادامه با ایجاد سایت های پیوندی ویژه برای مولکول پاپاورین از طریق نشاندن الکتروشیمیایی پلیمر قالب مولکولی به منظور افزایش گزینش پذیری و پس ازآن با استفاده از نانوذرات طلا به منظور ارتقای حساسیت برای اندازه گیری پاپاورین ساخته شد. پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامترهای موثر، از آن برای اندازه گیری پاپاورین در ناحیه غلظتی 0/1 تا 0/5000 نانومولار و با حدتشخیص 4/0 نانومولار استفاده شد. در نهایت کارایی این حسگر ساخته شده در اندازه گیری آنالیت در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار انسان بطور موفقیت-آمیزی آزموده شد. نتایج نشان داد که حسگر ساخته شده از مزایایی چون حساسیت گزینش پذیری، سرعت پاسخ دهی بالا و سادگی تجهیزات به کار برده شده برای تعیین پاپاورین برخوردار است و امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی وجود دارد. کلمات کلیدی حسگر الکتروشیمیایی، الکترود مغز مداد، نانولوله های کربنی چند دیواره فعال شده، پلیمر قالب مولکولی، نانوذرات طلا، ولتامتری، پاپاورین

در بخش اول این پروژه رفتار الکتروشیمیایی نوسکاپین، در سطح الکترود کربن شیشه برهنه و الکترود پوشش داده شده با نانولوله کربن چند جداره، با کمک ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده نقش الکتروکاتالیزوری نانولوله های کربنی در فرآیند اکسایش نوسکاپین بود که برای اندازه گیری کمی نوسکاپین استفاده شد. با استفاده از روش تغییر یک متغییر و بررسی اثر آن بر روی شدت پیک نوسکاپین، 6= phو سرعت روبش 300 میلی ولت بر ثانیه به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. در ادامه میزان انحراف استاندارد نسبی کمتر از 1% و حد تشخیص 80 نانومولار و 40/0میکرومولار و دامنه خطی 3 مرتبه دهتایی برای پیک آندی اول و دوم نوسکاپین بدست آمد. کارایی روش در اندازه گیری میزان نوسکاپین در نمونه حقیقی داروی نوسکاپین و بافت پلاسمای خون و چند داروی مشابه بررسی شد. در پایان این بخش با محاسبه پارامترهای سینتیکی مربوط به اکسایش نوسکاپین، مکانیسمی برای اکسایش چند مرحله ایی آن پیشنهاد شد. در بخش دوم این پروژه رفتار اکسایش و کاهش لوسین، در سطح الکترود کربن شیشه برهنه و الکترود پوشش داده شده با نانولوله کربن چند جداره، با کمک ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه و بررسی الکتروشیمیایی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده نقش الکتروکاتالیزوری نانولوله های کربنی در فرآیند اکسایش و کاهش لوسین بود که برای اندازه گیری کمی لوسین استفاده شد. تحت شرایط تغییر یک متغییر و بررسی اثر آن بر روی شدت پیک لوسین 10= phو سرعت روبش 10 میلی ولت بر ثانیه به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. در ادامه میزان انحراف استاندارد نسبی حدود 1% و حد تشخیص 2/3 تا 0/5 میکرومولار و دامنه خطی 5/2 مرتبه دهتایی برای پیک های آندی و کاتدی لوسین بدست آمد. کارایی روش در اندازگیری میزان لوسین در نمونه حقیقی پلاسمای خون و ادرار بررسی شد. در پایان این بخش با محاسبه پارامترهای سینتیکی مربوط به اکسایش لوسین، مکانیسمی برای اکسایش چند مرحله ایی آن پیشنهاد شد.

در این پروژه جهت اندازه گیری کاتیون های هافنیوم و کادمیوم به ترتیب از لیگاندهای mesaldpt و mebqb به عنوان یون پذیر های جدید برای ساخت الکترود غشایی پلیمری (pvc) استفاده شد. این حامل های یون پذیر دارای گزینش پذیری خوبی نسبت به کاتیونهای مذکور در مقایسه با سایر کاتیون ها از جمله فلزات قلیایی، قلیایی خاکی و عناصر واسطه می باشند. الکترود یون گزین هافنیوم با پاسخ نرنستی 1/15- میلی ولت به ازاء هر ده واحد غلظت و محدوده وسیع خطی از 1-10×0/1 تا 7-10×2 مولار را در بر می گیرد. این الکترود دارای زمان پاسخ حدود 18 ثانیه ،حد تشخیص 7-10×9/1 مولار و طول عمر بیش از 5/1 ماه است. محدوده ph کاربردی برای این الکترود بین 0/4 تا0 /8 می باشد و می توان از آن به عنوان یک وسیله اندازه گیری برای یون هافنیوم در نمونه های حقیقی نیز استفاده کرد. الکترود یون گزین کادمیوم نیز با پاسخ نرنستی 9/29- میلی ولت به ازاء هر ده واحد غلظت ومحدوده خطی از 1-10×0/1 تا 6-10×1 مولار دارای زمان پاسخ حدود 8 ثانیه ،حد تشخیص 7-10×0/8 مولار و طول عمر تقریباً 2 ماه است. محدوده ph کاربردی برای این الکترود بین 0/4 تا 0/9 می باشد. این الکترود نیز جهت اندازه گیری یون کادمیوم در نمونه های حقیقی دارای دقت وصحت بالایی است.

در این پایان نامه، یک روش جدید آماده سازی نمونه با استفاده از پلیمرهای حکاکی شده ی مولکولی (mip) به عنوان ماده ی استخراج فاز جامد برای پیش تغلیظ و اندازه گیری پیروکسیکام و هیدروکلروتیازید در نمونه های داروئی ارائه شده است. شرایط عملکردی mip به عنوان جاذب گزینشی برای پیش تغلیظ این داروها مطالعه شده اند. mip بوسیله ی روش غیر کووالانسی با پیروکسیکام و هیدروکلروتیازید به عنوان مولکول الگو، متا اکریلیک اسید به عنوان مونومر عاملی و اتیلن گلیکول دی متا اکریلات به عنوان مونومر اتصال دهنده در حضور دی متیل فرمامید به عنوان حلال سنتز شد. تحت شرایط بهینه، پیروکسیکام و هیدروکلروتیازید در نمونه های آبی بوسیله ی ستون 1000 برابر جداسازی و پیش تغلیظ شدند. حد تشخیص برای پیروکسیکام و هیدروکلروتیازید بترتیب ng/ml 075/0 و 073/0 بود.

در طی این پروژه تحقیقاتی یک سری پلی استرها و پلی آمیدهای مقاوم حرارتی جدید بر پایه آمینواسید کایرال s-والین سنتز شده و برخی از خواص فیزیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفته اند. بدین منظور ابتدا منومر 5-]3-متیل -2-(1و8نفتالیمیدیل) بوتانوئیل آمینو[ایزوفنالیک اسید (42) طی سه مرحله(تهیه ایمیداسید? اسیدکلراید و دی اسید) تهیه گردید. این منومر حاوی قطعات آمینو اسید کایرال بوده و خاصیت زیست سازگاری را نیز برای پلیمرهای حاصل به ارمغان می آورد پلی استرهای جدید بر مبنای این منومر با استفاده از روش کلی پلیمر شدن محلول به روش وباز مایر با استفاده از م نومر 42 تهیه شدند. جهت تهیه ی پلی آمیدها از پلیمر شدن تراکمی مستقیم بر پایه منومر 42 در محیط مایع یونی و حلالهای متدوال از طریق حرارت دهی معمولی استفاده گردید. در پلیمر شدن تراکم مستقیم منومر 42 با استفاده از حرارت دهی معمولی و معرف nmp/tpp/py/cacl2 استفاده شد در صورتی که با استفاده از مایع یونی tbab فقط از tpp استفاده گردید استفاده از مایعات یونی به دلیل حذف حلالها و کاتالیزورای سمی در واکنشهای پلیمر شدن بسیار مورد توجه می باشد. ساختار این ترکیب با استفاد از تکنیکهای uv-vis, 1h-nmr,ft-ir فلورسانس? چرخش نوری? آنالیز عنصری و آنالیز های حرارتی tga/dtg و dsc بررسی شد. کلیه این پلیمرها به علت داشتن قطعات انعطاف پذیر آمینواسید و گروههای آویزان حجیم که از نزدیک شدن رشته های پلیمری جلوگیری می کند دارای حلالیت بسیار خوبی می باشند. این پلیمرها به صورت فیلمهای نازک و شفاف نیز قابل تهیه می باشند.

در این پروژه جهت ارتقای کارایی و حساسیت اندازه¬گیری حسگرهای الکتروشیمیایی از انواع نانومواد، برای اصلاح الکترودهای شناساگر استفاده شده است. به جهت ساخت حسگر برای اندازه¬گیری داروی دکسترومتورفان، سطح الکترود گرافیت مدادی به منظور افزایش سطح و ایجاد بستر مناسب برای نشاندن اصلاحگر پیش فعال شده و سپس جهت اصلاح سطح از سوسپانسیون¬های pdda-cds، pdda-mwcnts و pdda-mwcnts-cds استفاده شد. پس از بررسی¬های صورت گرفته بر روی الکترودهای اصلاح شده، الکترود pdda-mwcnts-cds/pge بواسطه برتری¬های ذکر شده نسبت به سایر الکترودها، به عنوان الکترود بهینه انتخاب شد. این ویژگی¬ها شامل: افزایش سطح و هدایت الکتریکی قابل ملاحظه، کاهش مقاومت انتقال بار و افزایش جریان اکسایش دکسترومتورفان نسبت به دیگر الکترودهای اصلاح شده می¬باشد. اصلاح الکترود گرافیت مدادی توسط نانولوله¬های کربنی اصلاح شده با نقاط کوانتومی کربنی و استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی، منجر به ارتقای قابل ملاحظه ارقام شایستگی روش¬های تجزیه¬ای و بهبود قابل ملاحظه سینتیک انتقال الکترون واکنش¬های الکتروشیمیایی شد. با استفاده از الکترود pge اصلاح شده با pdda-mwcnts-cds داروی دکسترومتورفان با حد¬تشخیص نزدیک به 19/0 میکرومولار و ناحیه خطی 600-0/2 میکرومولار اندازه¬گیری شد.

در این پایان¬نامه از نانولوله¬های کربنی چنددیواره و نقاط کوانتومی کربنی در تهیه¬ی حسگر ولتامتری بهره گرفته¬شد. در مرحله¬ی اول این پروژه، ابتدا نقاط کوانتومی کربنی از کیتوسان تحت شرایط اتوکلاو درون کوره، تولید و اثبات سنتز آن با استفاده از روش¬های فلورسانس، ft-ir مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله¬ی دوم، الکترود گرافیت مدادی پیش فعال شده درون سوسپانسیون¬های متشکل از نقاط کوانتومی کربنی و نانولوله¬های کربنی چنددیواره به همراه پلی¬الکترولیت دارای بار مثبت، پلی¬دی¬آلیل¬دی¬متیل آمونیوم کلراید، قرار داده شد و پس از دنبال کردن جریان اکسایشی متادون توسط روش ولتامتری چرخه¬ای، هم¬چنین مطالعه¬ی امپدانس الکتروشیمیایی و بررسی موروفولوژی سطوح الکترودها توسط تصاویر fe-sem، الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت pdda-cds-mwcnts به منظور استفاده در مراحل بعدی گزینش شد. در مرحله¬ی بعدی، با استفاده از دو روش ولتامتری چرخه¬ای و ولتامتری پالس تفاضلی، پارامترهای موثر بر حساسیت روش، بهینه و منحنی تنظیم تحت شرایط بهینه¬ی غلظتی و دستگاهی رسم شد. هم¬چنین قابلیت روش ارائه شده برای اندازه¬گیری متادون در نمونه¬های حقیقی پلاسما و ادرار با استفاده از روش بازیابی، بررسی گردید.

در بخش اول این پژوهش از نانو صفحات گرافنی جهت افزایش سطح و در نتیجه افزایش میزان تثبیت dna دو رشته بر روی سطح در تهیه ی یک زیست حسگر استفاده شده است. در این قسمت از اکریدین نارنجی به عنوان یک مدل برای آسیب رساندن به dna استفاده شد و اثر سه آنتی اکسیدان از دسته ی آنتی اکسیدان های فلاونول (کامپفرول، فیستین و مایریستین) برای جلوگیری از صدمات وارده بر dna بررسی شده است. به واسطه تمایل بالای اکریدین نارنجی به نوکلئیک اسید ها و توانایی میان کنش با dna دو رشته و ایجاد برهمکنش باdna تک رشته، قادر به خمیدگی ساختار dna شده که اگر این اثرات ترمیم نشوند باعث ایجاد جهش های ژنتتیکی و سرطان می شود. در این بخش یک روش ساده و ارزان برای شناسایی این صدمات و اندازه گیری اثرات جلوگیری کننده ارائه شده است. بدین منظور کاهش جریان پاسخ بازهای آنین و گوانین به عنوان ردیاب استفاده شده است. در ادامه برای تأیید روش الکتروشیمیایی از روش طیف سنجی فلورسانس مولکولی نیز استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعات الکتروشیمیایی و مطالعات آماری انجام شده بر روی پاسخ های فلورسانسی گویای آن بودند که آنتی اکسیدان کامپفرول اثری بهتر نسبت به فیستین و آن هم نسبت به مایریستین دارد. هدف از بخش دوم پژوهش سنتز کاتالیست های جدید با کاهش مصرف پلاتین در جهت تولید هیدروژن است. الکترود های اصلاح شده با [pw11nio39]5- @ pdda- f-cnts و [pw11nio39]5- @ pdda- rgo تهیه و به جهت کاهش مصرف پلاتین از روش جابه جایی خود به خودی استفاده شده است. رفتار الکتروکاتالیستی و الکتروشیمیایی آن ها با استفاده از روش ولتامتری پیمایش خطی و طیف امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. الکترود های اصلاح شده با کاتالیست ها، قبل و بعد از جابه جایی خود به خودی در زمان کارکرد طولانی مدت، پایداری خوبی در محیط سولفوریک اسید 5/0 مولار در دمای اتاق نشان داده اند. کاتالیست تثبیت شده بر روی بستر نانو لوله های کربنی کارایی بهتری نسبت به بستر نانو صفحات گرافن نشان داده است.

در این پروژه تحقیقاتی، یک روش ساده و انتخاب پذیر جهت توسعه یک زیست حسگر بر پایه dna برای اندازه گیری فورازولیدون استفاده شد. این زیست حسگر با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذره ی تیتانیوم دی اکسید بر روی گرافن اکسید کاهش یافته (tio2-rgo/cpe) به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت dna دو رشته ای جهت افزایش هدایت الکتریکی و افزایش سطح الکترود به کار برده شد. این زیست حسگر ساده و ارزان قیمت برای برهمکنش فورازولیدون با dna استفاده شد. در بخش اول این پروژه با استفاده از زیست حسگر بر پایه ی dna، به اندازه گیری مقادیر کم فورازولیدون که یک داروی ضد باکتری از طبقه نیتروفوران است پرداخته شده است. در ساخت این زیست حسگر تمامی پارامترهای دستگاهی و پارامترهای موثر در آماده سازی بهینه شدند. برهمکنش بین dna و فورازولیدون روی سطح الکترود ds-dna/tio2-rgo/cpe بر اساس کاهش سیگنال آدنین و گوانین مورد مطالعه قرار گرفت. جهت اندازه گیری سیگنال آدنین و گوانین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در بافر استاتی (8/4ph=) استفاده شد. نتایج حاصل از ولتامتری پالس تفاضلی در شرایط بهینه نشان داد که جریان سیگنال های آدنین و گوانین بعد از برهمکنش با فورازولیدون کاهش می یابد که جهت بررسی های کمی به کار برده شد. منحنی تنظیم با دنبال کردن کاهش جریان آدنین و گوانین با دو ناحیه خطی برای هریک از آن ها در محدوده ی 00/1-0/10 و0/10-0/150 پیکومولار و با حد تشخیص 55/0 و 43/0 پیکومولار به ترتیب براساس گوانین و آدنین به دست آمد. انحراف استاندارد برای پنج اندازه گیری در غلظت 0/10 پیکومولار فورازولیدون 3/4? و 8/4? به ترتیب برای گوانین و آدنین محاسبه شد. این زیست حسگر به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر کم فورازولیدون در نمونه های حقیقی مانند پلاسما و ادرار به کار برده شد. در بخش دوم پروژه با استفاده از زیست حسگر ساخته شده و با تکنیک های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و اسپکتروفتومتری مرئی– ماوراء بنفش (uv-vis) به بررسی اثر ممانعت کنندگی برخی یون های فلزی شامل (مس، روی، کبالت، و نیکل) در تخریب dna توسط فورازولیدون پرداخته شد. با دنبال کردن تخریبdna توسط فورازولیدون موفق به اثبات و بررسی تولید رادیکال های آزاد حاصله از برهمکنشdna با فورازولیدون و جلوگیری از آسیب وارده به dnaتوسط فورازولیدون در حضور یون های فلزی شدیم. نتایج نشان داد می توان از دو تکنیک eisو uv–vis به عنوان دو روش مناسب برای مقایسه کمی و کیفی مواد مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده کرد.

حسگرهای الکتروشیمیایی به علت سادگی در ساخت، حساسیت بالا، قیمت مناسب و پاسخ دهی سریع برای اندازه گیری داروها و مواد بیولوژیکی مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. در این پروژه یک حسگر الکتروشیمیایی طراحی شد که از نانولوله های کربنی و لایه های هیدروکسید آلومینیم- منیزیم- گرافن اکسید برای اصلاح سطح الکترود خمیرکربن استفاده شد. روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی پاپاورین روی سطح الکترود اصلاح شده، به کار برده شد. نتایج نشان داد که جریان پیک آندی پاپاورین در سطح الکترود اصلاح شده با لایه های هیدروکسید آلومنیم- منیزیم- گرافن اکسید و نانولوله های کربنی چنددیواره نسبت به الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی و الکترود اصلاح شده با لایه های هیدروکسید آلومنیم- منیزیم- گرافن اکسید افزایش چشمگیری دارد. مورفولوژی سطح الکترود توسط fe-sem بررسی شد. اثر پارامترهای آزمایشگاهی مانند ph و سرعت روبش روی پاسخ ولتامتری پاپاورین مورد بررسی قرار گرفت. ماکزیمم جریان در 0/9=ph مشاهده شد. نتایج نشان داد که واکنش اکسایش پاپاورین در سطح الکترود تحت کنترل نفوذ پیش می رود. دامنه خطی بین 0/100-10/0 میکرومولار با حدتشخیص 04/0 میکرومولار برای پاپاورین به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای 5 اندازه¬گیری تکراری در غلظت0/ 25 میکرومولار 9/3% گزارش شد. پارامترهای سینتیکی از قبیل ضریب انتقال، 61/0=?، ضریب نفوذ، cm2s-1 4-10×9/3=d و ثابت سرعت کاتالیزوری،m-1s-1 102×8/3 نیز توسط روش¬های الکتروشیمیایی به دست آمد. از الکترود اصلاح شده در محیط های بیولوژیکی مانند پلاسما و ادرار برای اندازه گیری پاپاورین استفاده شد که درصد بازیابی خوبی را در این محیط ها نشان داد. قیمت مناسب، آماده سازی آسان، حساسیت بالا وگزینش پذیری خوب، الکترود ساخته شده را برای اندازه گیری پاپاورین در محیط های حقیقی مناسب ساخته است.

در این پایان نامه، یک حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری روش های اصلاح توده ای سطح الکترود خمیر کربن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره و هیدروکسید لایه دوگانه منیزیم- آلومینیوم- گرافن به منظور ارتقای حساسیت برای اندازه گیری فوروزماید ساخته شد. در این مطالعه از روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی، کرونوآمپرومتری، کرونوکولومتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی جهت بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در محلول های آبی به عنوان روش های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. فرآیند اکسایش و تعیین داروی فوروزماید در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده انجام گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای فوروزماید، بیانگردو پیک اکسایش برگشت ناپذیر برای این دارو بود. نتیجه بررسی ها نشان داد که الکترود خمیر کربن اصلاح شده با %5 نانولوله کربنی چند دیواره و %3 هیدروکسید لایه دوگانه مذکور، رفتار کاتالیزوری مناسبی جهت تعیین فوروزماید با افزایش جریان پیک آندی که منجر به افزایش حساسیت در اکسایش فوروزماید در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود ساده و بدون حضور اصلاحگر می شود، دارد. پس از آن پارامترهای مختلف تأثیر گذار بر کارایی الکترود و جریان پیک مانند ph، درصد اصلاحگر و سرعت روبش پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر بهینه و مکانیسم جذبی تعیین شد. تحت شرایط بهینه دستگاهی و غلظتی، منحنی تنظیم فوروزماید در ناحیه خطی 2/0 تا 0/350 میکرومولار با حد تشخیص 04/0 میکرومولار حاصل گردید و انحراف استاندارد نسبی برای 5 اندازه گیری، % 9/3 بدست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین فوروزماید در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. روش پیشنهادی برای اندازه گیری فوروزماید در نمونه های حقیقی پلاسما خون و ادرار بکار گرفته شد و درصدهای بازیابی بالایی حاصل گردید که امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی را نشان می دهد. مقدار پارامترهای سینتیکی نظیر ضریب انتقال الکترون (488/0 = ? و876/0= ? به ترتیب برای پیک اول و دوم) و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری ( m-1s-1103×676/11 = kh) تعیین شد. همچنین از کرونوکولومتری برای تعیین مقدار جذب شده استفاده شد. بررسی های امپدانس الکتروشیمیایی نیز موافق با رفتار کاتالیزوری اصلاحگرهای منتخب بود. تصویر sem گرفته شده از سطح الکترود اصلاح شده، قرار گرفتن نانولوله های کربنی چند دیواره ی رشته ای مانند در ساختار لایه ای هیدروکسید لایه دوگانه را نشان داد.

در بخش اول ترکیبات گلوکز و آب اکسیژنه توسط حدواسط¬های مس، و کبالت اکسید با استفاده از مکانیسم الکتروکاتالیستی آنالیز شدند. پس از بهینه¬سازی الکترودها رفتار الکتروکاتالیستی حدواسط نانوذرات مس تثبیت شده بستر گرافیتی و نانولوله کربنی، در اندازه¬گیری الکتروشیمیایی اکسایش گلوکز و کاهش آب اکسیژنه، مورد استقاده قرار گرفت. در ادامه پس از تثبیت نانوذرات کبالت اکسید روی سطح گرافن اکسید و شناسایی به کمک روش¬های پراش پرتوایکس، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی پیمایشی کاربرد آن در اندازه¬گیری الکترو الکتروکاتالیستی اکسایش آب اکسیژنه مورد مطالعه قرار گرفت. پیل¬های سوختی به دلیل تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی در سال¬های اخیر بسیار مورد توجه بوده¬اند. از میان انواع مختلف، پیل سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم به عنوان گزینه¬ای مناسب جهت تولید انرژی در وسایل الکترونیکی قابل حمل، سهم قابل توجهی از تحقیقات پیل سوختی را به خود اختصاص داده است. اگرچه در حال حاضر پلاتین و پالادیم متداول¬ترین کاتالیست¬ها به ترتیب در پیل¬های سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم¬اند، اما قیمت بالای آنها یکی از موانع جدی در راه تجاری سازی این نوع پیل¬ها به شمار می رود. ازاین رو، در بخش دوم این رساله ارائه راه کارهایی در جهت افزایش بهره¬وری کاتالیست¬های پلاتین و پالادیم به منظور کاهش مقدار مصرفی آن و در نتیجه کاهش قیمت پیل سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم می¬باشد. به این منظور گرافن اکسید توسط ترکیب 4-آمینوتیوفنول عامل¬دار و پس از شناسایی، نانوذرات پلاتین روی آن تثبیت شد. پس از شناسایی نانوکاتالیست¬ تهیه شده توسط روش¬های پراش پرتو ایکس، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی پیمایشی، تصویربرداری نیروی اتمی و همچنین روش¬های الکتروشیمیایی، کاربرد آن در اکسایش متانول بررسی شد. در ادامه نانوذرات مس (i) روی بسترعامل¬دار گرافنی تثبیت و پس از شناسایی با روش¬های مختلف طی یک فرایند جابه¬جایی خودبه¬خود نانوذرات مس با پالادیم جابه¬جا می¬شوند، سپس رفتار نانوکاتالیست تهیه شده در فرایند اکسایش فرمیک اسید بررسی شد. علاوه بر این نانوساختار دو فلزی پلاتین- پالادیم روی بستر سیلیکونی تهیه و پس از شناسایی آن کاربرد آن در اکسایش متانول مورد ارزیابی قرار گرفت، همچنین نقش گرافن به عنوان بستر این نانوساختار بررسی شد. در بخش آخر این رساله با توجه به این¬که هیدروژن فراوانترین عنصر موجود در طبیعت است و به دلیل داشتن ویژگی¬هایی چون تجدیدپذیری، قابلیت ذخیره شدن، امکان حمل ونقل و نیز غیرآلاینده بودن، جایگزین مناسبی برای سوخت¬های فسیلی که زوال¬پذیر و مخرب زیست محیط می¬باشند، محسوب می¬شود. کاربرد هیدروژن در پیل¬های سوختی که بخش عمده¬ای از تحقیقات الکتروشیمیایی را به خود معطوف داشته، بسیار حائز اهمیت می¬باشد .هیدروژن موجود در طبیعت به فرم ترکیبی است و باید با استفاده از روش¬های مختلف گاز هیدروژن آزادسازی گردد. در حال حاضر از بهترین کاتالیست¬ها برای انجام واکنش آزادسازی گاز هیدروژن پلاتین و یا آلیاژهایی از پلاتین می¬باشد، ولی اغلب محدودیت در فراهم ساختن پلاتین محدودیت¬هایی در کاربرد آن ایجاد می¬کند. بنابراین تحقیقات وسیعی به توسعه¬ی الکتروکاتالیست¬ها و افزایش فعالیت آنها وکاهش مقدار مصرفی پلاتین، اختصاص داده شده است. در کارهای پژوهشی انجام شده در این بخش به منظور کاهش مصرف پلاتین و افزایش خاصیت الکتروکاتالیزوری در واکنش تولید هیدروژن نانوذرات دو فلزیpt ،pt-pd ، pt-rh ، pt-ru تثبیت شده روی پودر سیلیکون متخلخل سنتز شده و پس از شناسایی آنها درواکنش آزادسازی هیدروژن به کار گرفته شد، علاوه بر این نقش گرافن به عنوان بستر این دسته الکتروکاتالیست¬ها بررسی شد. در ادامه تلاش در جهت حذف پلاتین و استفاده از نانوذراتی از قبیل روتنیم، نیکل و آلومینیم تثبیت شده روی گرافن اکسید احیا شده به عنوان جایگزین پلاتین در واکنش آزادسازی هیدروژن مورد استفاده قرار گرفت .

تحقیقات در زمینه نانوذرات، گواه رشد فوق العاده این زمینه بدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی غیر معمول این ذرات کوچک است. این ذرات به سبب عواملی هم چون اندازه کوچک، اثر سطح و اثر اندازه کوانتومی، خواص فیزیکی و شیمیایی بدیعی را از خود نشان می¬دهند. نانوذرات اکسید فلزی به خاطر خواص نوری، الکتریکی و کاتالیستی منحصر به فرد، بسیار مورد مطالعه قرار گرفته¬اند. در بین این مواد، نانوذرات اکسیدمس بدلیل ویژگی های خاص خود از جمله فراوانی در طبیعت، ارزان قیمت بودن، پایدار بودن نسبت به حالت غیر اکسید خود و سمی نبودن مورد توجه قرار گرفته است. از این رو در این پژوهش از نانوذرات اکسیدمس در فرایند الکتروریسی نانوالیاف نایلون 6 استفاده شد و خواص الیاف حاصله مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا نانوذرات اکسیدمس از طریق روش ژل احتراقی سنتز و در ادامه جهت تولید نانوالیاف نایلون 6 حاوی نانوذرات اکسیدمس در درصد وزنی¬های .، 2%، 4% و 8% از طریق الکتروریسی مورد استفاده قرار گرفت. مورفولوژی سطحی و خواص نانوذرات اکسیدمس و نانوالیاف نایلون 6 توسط آزمون¬های sem، ftir، xrd، dsc و tga بررسی شد. نتایج xrd برای نانوذرات اکسیدمس با مراجع تطابق خوبی داشت و حاکی از درصد خلوص بالای نانوذرات بود. متوسط اندازه ذرات اکسیدمس حاصل از تصاویر sem در حدود 45 نانومتر بدست آمد. نتایج حاصل از آزمون ftir تأیید کننده حضور نانوذرات در الیاف الکتروریسی شده بود. بررسی قطر نانوالیاف نشان داد که با افزایش میزان نانوذره اکسیدمس، بدلیل افزایش هدایت الکتریکی محلول پلیمری، قطر نانوالیاف کاهش یافته است. علاوه براین، افزایش اندکی در tc، tm و tgنانوالیاف نایلون 6 حاوی 8% نانوذرات اکسیدمس مشاهده شد. بررسی پایداری حرارتی نانوالیاف، حاکی از کاهش پایداری حرارتی توسط نانوذرات اکسیدمس بود. نانوذرات اکسیدمس و نانوالیاف نایلون6 حاوی درصدهای مختلف نانوذره با دو باکتری اشرشیاکلی و باسیلوس سابتیلوس به منظور حصول خواص ضدباکتری مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاکی از مهارکنندگی رشد باکتری توسط نانوذرات اکسیدمس در محیط nb بود.

در این رساله هدف تهیه کامپوزیت و نانوکامپوزیت های جدید به منظور توسعه روش ریزاستخراج فاز جامد و پلیمرهای قالب مولکولی و ترکیب آن ها با روش های الکتروشیمیایی، می باشد. در بخش نخست، کامپوزیت جدیدی متشکل از پلی پیرول و سل-ژل تهیه و به عنوان یک پوشش جدید برای ریزاستخراج فاز جامد در ترکیب با روش کروماتوگرافی گازی برای استخراج و اندازه گیری آفت کش های ارگانوفسفره استفاده شد. از روش الکتروپلیمریزاسیون برای تهی? این فیبر استفاده شد. کامپوزیت تهیه شده دارای پایداری حرارتی بالا و ساختاری بسیار متخلخل می¬باشد. محدوده خطی روش 2000-5 نانوگرم برلیتر و حد تشخیص 10-5/1 نانوگرم برلیتر به دست آمد. در این روش انحراف استاندارد نسبی داخل روز و بین روز به ترتیب 9/2-1/1 درصد و 2/4-2/2 درصد به دست آمد. تکثیرپذیری فیبر تهیه شده نیز 1/10-0/6 درصد می باشد. این روش برای اندازه گیری دو نمون? آب (آب شهر و آب چاه) و دو نمونه سبزیجات (خیار و کاهو) مورد استفاده قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، درصد بازیابی روش 109-80 درصد به دست آمد. در بخش دوم، از ترکیب روش پلیمرهای قالب مولکولی و حسگرهای الکتروشیمیایی با روش ولتامتری موج مربعی به منظور استخراج و اندازه گیری کافئین استفاده شد. در این تحقیق جهت بهبود خصوصیات پلیمر قالب مولکولی، نانوکامپوزیت پلی پیرول/سل-ژل/نانوذر? طلا به روش الکتروپلیمریزاسیون تهیه شد. پلیمر تهیه شده گزینش پذیری خوبی را نسبت به کافئین نشان داد. حسگر تهیه شده دارای دو محدوده خطی 0/50-0/2 و 0/1000-0/50 نانومول برلیتر و حد تشخیص 9/0 نانومول برلیتر می باشد. در نهایت حسگر تهیه شده به طور موفقیت آمیزی جهت اندازه گیری کافئین در نمونه های پلاسما، ادرار، قرص، چای سبز، نوشیدنی انرژی زا و نوشابه به کار برده شد. در بخش سوم از روش ارائه شده در تحقیق قبل برای اندازه گیری گزینش پذیر لورازپام استفاده شد. به منظور افزایش حساسیت و گزینش پذیری حسگر ارائه شده، پارامترهای موثر بر کارایی حسگر پلیمر قالب مولکولی مورد بررسی قرار گرفتند. ریخت شناسی و ویژگی های سطح الکترود توسط میکروسکوپ روبش الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، ولتامتری چرخه ای و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. روش ارائه شده تحت شرایط بهینه دارای دو محدوده خطی 0/2-2/0 و 0/20-0/2 نانومول برلیتر و حد تشخیص 09/0 نانومول برلیتر می باشد. درنهایت کاربرد حسگر تهیه شده در اندازه گیری لورازپام در نمونه های قرص، پلاسما و ادرار مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش چهارم، با ترکیب روش پلیمرهای قالب مولکولی و مولکول زیستی dna با روش ولتامتری موج مربعی ابزار جدیدی برای اندازه گیری گزینش پذیر ترکیب سودان ii در بافت پیچیده فراهم شد. نانوکامپوزیت اورتو-فنیلن دی آمین/dna/نانوذرات طلا به روش الکتروپلیمریزاسیون روی سطح مغز مداد فعال شده نشانده شد. در این روش حد تشخیص 3/0 نانومول برلیتر می باشد. حسگر تهیه شده امکان اندازه گیری سودان در نمونه های پیچیده مانند سس گوجه و سس گوج? تند را با درصد ارزیابی 107-90 % و دقت 4/4-6/2 % فراهم نمود. در بخش پایانی با بکارگیری حسگر ارائه شده در تحقیق قبل، اندازه گیری دوپامین در نمونه های حقیقی توسط ولتامتری پالس تفاضلی بررسی شد. در این روش لایه ای نازک از پلیمر زیست قالب مولکولی (اورتو-فنیلن دی آمین/dna/نانوذر? طلا) روی سطح مغز مداد فعال شده نشانده شد. ناحی? خطی 7000-20 نانومول برلیتر با حد تشخیص 6 نانومول برلیتر به دست آمد. در نهایت روش ارائه شده برای اندازه گیری دوپامین در نمونه های بیولوژیکی (پلاسمای خون و ادرار) به کار گرفته شد.

در این تحقیق یک زیست حسگر الکتروشیمیایی جدید جهت بررسی میزان تخریب dna و مقایسه ی اثر آنتی اکسیدانی برخی ترکیبات ارائه شده است. در ساخت این زیست حسگر از نانولوله های کربنی و مخلوط آن ها با ترکیبات پلیمری کیتوزان جهت ساخت زیست حسگر بر پایه ی dnaاستفاده شد. سپس عوامل مختلف از جمله مقدار پلی الکترولیت کیتوزان و mwcnts، زمان قرارگیری در نانوکامپوزیت chit-mwcnts، غلظت dna و زمان قرارگیری chit-mwcnts/pge درون محلول dna بهینه سازی شد. بررسی تخریب dna با اندازه گیری تغییر مقاومت انتقال بار با روش اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و همچنین تغییر سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین dna و ایجاد سیگنال جدیدی در پتانسیل 52/0 که مربوط به 8-اکسوگوانین است دنبال شد. سپس مقایسه ای بین قدرت تخریب دوپامین در حضور یون های فلزی مس(ᴨ) و آهن(ш) انجام شد. بررسی ها نشان داد که دوپامین در حضور مس(ᴨ) باعث کاهش بیشتر مقاومت انتقال بار ودر نتیجه تخریب بیشترdna می شود لذا مس(ᴨ) جهت ادامه مطالعه انتخاب شد. غلظت دوپامین، نسبت غلظتی دوپامین به مس(ᴨ) و همچنین زمان قرارگرفتن dsdna/chit-mwcnts/pge درون محلول مخرب از عوامل دیگری بودند که مورد بررسی قرار گرفت. سپس قدرت آنتی اکسیدان های گلوتاتیون وآسکوربیک اسید در دو حالت مقایسه شد: 1) قرار گرفتن الکترود درون محلول مخرب وآنتی اکسیدان به صورت همزمان و بررسی نقش بازدارندگی آنتی اکسیدان در مقابل تخریب. 2) قرار گرفتن الکترود درون محلول مخرب و تخریب dna، سپس ترمیم تخریب توسط آنتی اکسیدان ها. نتایج نشان داد که آنتی اکسیدان گلوتاتیون در هر دو حالت باعث کاهش سیگنال 8-اکسوگوانین و افزایش مقاومت انتقال بار می شود ولی در حالت اول به غلظت کمتری از آنتی اکسیدان جهت بازدارندگی تخریب احتیاج بود. آنتی اکسیدان آسکوربیک اسید در حالت اول که همزمان با محلول مخرب استفاده شد باعث تبدیل مس(ᴨ) به مس(ɪ) شد که این عامل تخریبdna را افزایش داد در حالی که در حالت دوم آسکوربیک اسید باعث کاهش سیگنال 8-اکسوگوانین و افزایش مقاومت انتقال بار و ترمیم dna تخریب شده شد. لذا آسکوربیک اسید می تواند نقش ترمیمی در برابر این تخریب داشته باشد. همچنین نتایج نهایی نشان داد که گلوتاتیون آنتی اکسیدان موثرتری می باشد

در بخش اول این پایان نامه، تیونین به عنوان واسطه ی انتقال الکترون به وسیله ی پیوند کووالانسی از طریق واکنش دی آزونیوم روی سطح گرافن متصل گردید. سپس الکترود خمیر کربن با نانوکامپوزیت حاصله اصلاح گردید و با روش های مختلف الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ولتاموگرام های چرخه ای نشان داد که رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده نفوذی و وابسته به ph است. الکترود اصلاح شده کاهش هیدروژن پراکسید و اکسایش nadh را کاتالیز می نمود. اثر چند عامل تجربی نظیر درصد اصلاحگر، ph و پتانسیل اعمالی روی سیگنال آمپرومتری بهینه گردید. در شرایط بهینه رابطه ی جریان با غلظت هیدروژن پراکسید و nadh به ترتیب در ناحیه ی 0/2 تا 3500 میکرومولار و0/2 تا 0/500 میکرومولار خطی بوده و حد تشخیص برای اندازه گیری آب اکسیژنه و nadh به ترتیب برابر با 3/1 و 43/0 میکرومولار به دست آمد. هم چنین الکترود اصلاح شده تکثیرپذیری و تکرارپذیری خوبی از خود نشان داد و برای اندازه گیری آب اکسیژنه در نمونه حقیقی به کاربرده شد. در بخش دوم پایان نامه، یک حسگر غیر آنزیمی ساده و ارزان جدید برای گلوکز و اکسیژن بر اساس نانوذرات نیکل اکسید تثبیت شده روی گرافن اکسید کاهش یافته مورد بررسی قرار گرفت. سپس این حسگر به یک سیستم دوفلزی به وسیله ی جابجایی گالوانیکی بین nio و pd تبدیل شد و برای اصلاح الکترود خمیر کربن به کار برده شد. الکترود به وسیله ی گرافن اکسید عامل دار شده با نایل بلو از طریق واکنش دی آزونیوم و تثبیت نانوذرات pd@nio از طریق شیمیایی و جابجایی گالوانیکی تهیه شد. ساختار نانوکامپوزیت به وسیله ی fe-sem، ft-ir، edx، امپدانس و ولتامتری چرخه ای بررسی شد. مطالعات الکتروشیمیایی نشان داد که الکترود پیشنهادی فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی بر اکسایش گلوکز دارد. مطالعات پیمایش های متوالی تأیید کرد که الکتروکاتالیست دارای حساسیت و پایداری بالایی است و همین ویژگی استفاده از این الکترود را به عنوان بستر در پیل سوختی مناسب می سازد. اندازه گیری آمپرومتری هیدرودینامیک حساس گلوکز تحت پتانسیل 04/0- ولت نسبت به نقره/نقره کلرید با حد تشخیص پایین 2/2 میکرومولار و محدوده ی خطی 02/0 تا 5/1 و5/1 تا 0/20 میلی مولار به دست آمد. در ادامه، فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود اصلاح شده برای کاهش اکسیژن نیز مطالعه شد. پاسخ آمپرومتری گلوکز، پنج الکترود جداگانه بررسی شد، انحراف استاندارد نسبی (r.s.d) 8/4% به دست آمد. انتخاب پذیری الکترود اصلاح شده مطالعه شد. کاربرد این الکترود هم برای اندازه گیری گلوکز در نمونه خون با نتایج رضایت بخش بررسی شد.

در این رساله، اصلاح سطح فولاد زنگ نزن (ss) با هدف بهبود ویژگی های ساختاری آن و به کارگیری آن به عنوان یک بستر کاتالیستی مناسب در برخی سامانه های الکتروشیمیایی انجام گرفت. در این راستا، لایه اکسید آندی نانومتخلخل و کاتالیست های نانوساختار یک یا چندفلزی روی سطح ss با استفاده از روش های الکتروشیمیایی به طور مستقیم ایجاد شدند و سپس ریخت شناسی، ساختار و مشخصات الکتروشیمیایی الکترود/کاتالیست حاصل با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی روبشی (sem) و نیروی اتمی (afm)، تکنیک پراش پرتو x (xrd)، طیف نگاری ft-ir، ولتامتری چرخه ای، منحنی های تافل، کرونوآمپرومتری، کرونوپتانسیومتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) بررسی شد. در نهایت، امکان به کارگیری این بستر در حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی، اکسیداسیون گلیسرول و تولید الکتروشیمیایی هیدروژن مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. در اولین گام، نانوذرات طلا با استفاده از روش انباشت الکتروشیمیایی روی بستر ss عامل دار شده با یک لایه بسیار نازک و پایدار آمینو سیلان نشانده شدند تا از این طریق امکان اتصال مولکول های آنتی بادی به سطح فراهم گردد. از این ایمینوحسگر برای اندازه گیری دکسوروبیسین با استفاده از روش eis استفاده شد که دو محدوده خطی در ناحیه کلی 3/4 تا 4/172 پیکومولار و حدتشخیص 9/2 پیکومولار به دست آمد که بسیار نزدیک به نتایج تجزیه ای ایمینوحسگر بر پایه بستر طلا بود. به منظور نشاندن مستقیم کاتالیست های فلزات نجیب روی بستر ss و عدم استفاده از عوامل اتصال دهنده آلی، لایه اکسید آندی نانومتخلخل توسط فرآیند اکسیداسیون آندی روی سطح ss تشکیل داده شد، نانوحفره های حاصل با مس توسط اعمال پالس های متوالی پتانسیل پر شده و در نهایت در اثر جابه جایی گالوانیک بین فلز قربانی مس و فلزات نجیب au و pd، کاتالیست های تک فلزی au و دوفلزی pd/cu و pd-au روی سطح تشکیل شدند. در اثر جابه جایی کامل مس با طلا، نانوساختارهای طلا روی سطح ss نانومتخلخل تشکیل شدند که فعالیت کاتالیستی مناسبی را برای اکسایش دوپامین در بافر فسفات با 2/7=ph ارائه نمودند. محدوده خطی وسیع 0/1 تا 600 میکرومولار، حدتشخیص 02/0 میکرومولار، تکرارپذیری خوب و امکان اندازه گیری دوپامین در حضور اوریک اسید و آسکوربیک اسید و بافت های پیچیده توسط حسگر زیستی تهیه شده فراهم گردید. کاتالیست دوفلزی pd/cu از عدم جایگزینی کامل مس با پالادیوم روی سطح ss نانومتخلخل تشکیل شد و فعالیت کاتالیستی آن برای اکسیداسیون گلیسرول در محیط قلیایی بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوحفره های منظم روی سطح و همچنین وجود مس در فیلم کاتالیستی به افزایش پایداری کاتالیست کمک می نماید. کاهش میزان مصرف pd (?g.cm-2 29)، تشکیل لایه متخلخل pd با مساحت سطح فعال بالا (cm2 36/0)، تأثیر مس برخواص الکترونیکی فلزات نجیب و اثر هم افزایی باعث بهبود فعالیت کاتالیستی pd می شود. فعالیت جرمی الکترود حاصل (ma.?gpd-1 82/0) بسیار بیشتر از مقدار مربوط به بسیاری از بسترهای کربن- پالادیوم می باشد. در قسمت بعد، ss پوشیده شده با کاتالیست دوفلزی pd-au در یک مرحله با غوطه ور نمودن ss نانومتخلخل آراسته شده با مس در محلول حاوی پیش ماده های فلزات نجیب au و pd تهیه گردید. نتایج نشان داد که این کاتالیست قادر به اکسایش گلیسرول در پتانسیل شروع 53/0- ولت می باشد. دانسیته جریان بالا (ma.cm-2 134)، فعالیت جرمی بیشتر (mc.?g-1 81/5) و مقاومت بهتر در مقابل عوامل مسموم کننده از مزایای این کاتالیست نسبت به کاتالیست های تک فلزی سازنده خود است. در نهایت، با استفاده از روش الکتروانباشت با کمک قالب حباب هیدروژن نانوساختار نیکل-کبالت-مولیبدن روی سطح ss تشکیل شد و فعالیت الکتروکاتالیستی آن برای تولید الکتروشیمیایی هیدروژن بررسی گردید. نتایج نشان داد که این کاتالیست با ارائه دانسیته انرژی تبادلی ma.cm-2 4/10 از کاتالسیت های نیکل و نیکل- کبالت فعال تر بوده و میزان پایداری آن در حین فرآیند الکترولیز بسیار بیشتر است که در نتیجه می توان با صرف انرژی کمتر هیدروژن را با یک سرعت ثابت برای مدت زمان طولانی تر تولید نمود.

در این رساله از نانومواد مانند نانولوله های کربنی چنددیواره، نانوذرات طلا، نانوساختارهای آبی پروس و نانوذرات مس و اصلاحگرهای اختصاصی آنتی بادی و سل ژل در ساخت حسگرها و زیست حسگرهای الکتروشیمیایی برای ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری آنالیزها استفاده شد. از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی ft-ir برای مشخصه یابی و شناسایی کمی و کیفی نانومواد سنتز شده بهره گرفته شد. به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی حسگرها و زیست حسگرهای ساخته شده و بررسی پاسخ داروهای متیل دوپا و دوکسوروبیسین و ترکیبات بیولوژیکی زانتین، آب اکسیژنه و گلوکز انواع تکنیک های الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای (cv)، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (eis)، ولتامتری پالس تفاضلی (dpv)، ولتامتری موج مربعی (swv) و هیدرودینامیک آمپرومتری بکار برده شد و مکانیزم های موثر در واکنش های اکسایش کاهش مواد، شناسایی و پارامترهای تأثیرگذار در افزایش حساسیت روش های تجزیه ای پیشنهاد شده، بهینه سازی شد.

همواره اندازه گیری مقادیر داروها و زیست مولکول ها در بافت های بیولوژیکی بدن، برای حفظ سلامتی انسان بسیار مورد توجه بوده است و به همین دلیل تحقیقات زیادی در این راستا صورت گرفته است. در این تحقیق زیست حسگر جدیدی بر پایه ی فولاد ضدزنگ نانومتخلخل برای اندازه گیری همزمان داروی لوودوپا و اوریک اسید ارائه شده است. مطالعات ریخت شناسی، ساختار و مشخصات الکترود اصلاح شده توسط روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو x، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری انجام گرفت. در ادامه پارامترهای تأثیرگذار بر حساسیت، انتخاب پذیری و عملکرد الکترود نظیر ph، غلظت کل، نسبت غلظت دو فلز و مدت زمان غوطه ور بودن الکترود در محلول طلا - پالادیوم و همچنین پارامترهای پالس تفاضلی بهینه شدند. نتایج نشان دادند که الکترود ساخته شده توانایی اندازه گیری لوودوپا و اوریک اسید در بافت های حقیقی را دارد.

در این پایان نامه با استفاده از استخراج حلال - حلال و به کمک الگوی شبکه عصبی مصنوعی اندازه گیری کمی نیکل ‏‎(ii)‎‏ و کبالت (ii) بصورت همزمان و منگنز بصورت جداگانه ارائه گردیده است . در اندازه گیری همزمان نیکل (ii) و کبالت (ii) از لیگاند پیرولیدین دی تیو کربامات استفاده شد. هنگامی که فاز آلی حاوی لیگاند فوق در تماس با فاز ابی حاوی نیکل (ii) و کبالت (ii) قرار گیرد .لیگاند با نیکل (ii) و کبالت (ii) تشکیل کمپلکس داده و آنها را بصورت همزمان به فاز آلی می کشاند. اندازه گیری کمی بر اساس میزان جذب های خوانده شده در فاز آلی صورت گرفته است. در مورد منگنز از لیگاند بنزیل کلراید تری فنیل فسفین استفاده گردیده . لیگاند فوق در فاز آلی (تتراکلریدکربن) در مجاورت فاز آبی حاوی یون فلزی تشکیل زوج یون می نماید که جذب کمپلکس فوق در فاز آلی متناسب با غلظت منگنز می باشد. ناحیه خطی اندازه گیری نیکل (ii) ‏‎6-500‎‏ نانوگرم بر میلی لیتر برای کبالت (ii) ‏‎5-400‎‏ نانوگرم بر میلی لیتر منگنز ‏‎0/05 - 25‎‏ میکروگرم بر میلی لیتر است . در صد انحراف در اندازه گیری نیکل (ii) در غلظت 400 نانوگرم بر میلی لیتر 4/3 درصد برای کبالت (ii) در غلظت 400 نانوگرم بر میلی لیتر 2/4 و برای منگنز در غلظت 2 میکروگرم بر میلی لیتر 3/1 درصد برای ده اندازه گیری می باشد. از شبکه عصبی مصنوعی جهت پردازش داده های تجربی و پیش بیی غلظت گونه های فوق در نمونه های مجهول استفاده شده است.

در این تحقیق، خطوط مرجع داخل جمجمه ای اصلی ‏‎fh)‎‏ و ‏‎(sn‎‏، همچنین خط مرجع داخل جمجمه ای ‏‎ban‎‏ نسبت به خطوط مرجع خارج جمجمه ای ‏‎th)‎‏ یا ‏‎(tv‎‏ بررسی شدند. و از آنجا که در تهیه رادیو گرافی ‏‎conventional‎‏ از خط فرانکفورت نسج نرم، به عنوان معادل فرانکفورت نسج سخت استفاده می شود، تغییرات این خط نیز نسبت به خط افقی واقعی، بررسی شد.همچنین میزان ارتباط سه خط ‏‎sn‎‏، فرانکفورت نسج سخت و ‏‎ban‎‏، به صورت دو تایی با هم بررسی گشت.قسمت دیگر تحقیق، بررسی ارتباط خط فرانکفورت نسج سخت با فرانکفورت نسج نرم بود.همچنین با استفاده از نتایج تحقیقی موازی با این تحقیق، بر روی همین افراد، میزان قابلیت تکرا ‏‎nhp‎‏ بدست آمد و تصحیحی در انحراف معیار بدست آمده برای این خطوط، صورت گرفت (انحراف معیار تصحیح شده، محاسبه شد).