در این کار تحقیقاتی از روش های ولتامتری و با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر n¸n بیس (2¸ 3 دی هیدروکسی بنزیلیدین) پارا فنیلن دی آمین (dhbpd) و نانوذرات تیتانیم دی اکسید (tio2) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیستی گونه هیدرازین و گونه های بیولوژیکی دوپامین و آسکوربیک اسید به کار گرفته شد. در قسمت اول این پروژه رفتار االکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای ضریب انتقال بار (α) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری ((ks با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. پتانسیل پیک آندی اصلاح گر dhbpd وابسته به ph است و شامل یک محدوده خطی با شیب حدود mv/ph 48/4 می باشد. در مرحله بعد کارایی این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی هیدرازین مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعات نشان می دهد که در حضور اصلاح گر مورد نظر اضافه ولتاژ مربوط به اکسایش هیدرازین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود mv344 کمتر می شود. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامترهای ضریب انتقال الکترون (α)، ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (kh) و تعداد الکترون های شرکت کننده در واکنش کلی هیدرازین برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری و کرنوکولومتری محاسبه گردید. حد تشخیص nm 9.15 و دو محدوده خطی غلظتی 01/0 تا µm 0.10 و 0/10 تا µm 4/00 برای هیدرازین با روش ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. الکترود اصلاح شده مذکور برای آنالیز کمی هیدرازین در نمونه های آب نیز مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت دوم این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در اکسایش الکتروکاتالیستی دوپامین مورد بررسی قرارگرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان می دهد اضافه ولتاژ اکسایش دوپامین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدوداً mv 152 به سمت پتانسیل های کمتر مثبت جابه جا می شود. پارامترهای سینتیکی α و kh و همچنین تعداد الکترون های شرکت کننده در واکنش اکسایش دوپامین با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه گردید. با روش کرنوآمپرومتری و کرنوکولومتری ضریب نفوذ دوپامین برآورد شد. از روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری های کمی و تعیین حد تشخیص دوپامین استفاده شده است. دو محدوده خطی غلظتی 0/08 تا µm 1/00 و 1/00 تا µm 20/00 و حد تشخیص nm 31/4 برای دوپامین به دست آمد. در قسمت سوم این تحقیق کارایی الکترود اصلاح شده در اکسایش الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید در محلول بافر فسفات m 0/1 با 0 / 8 ph مورد بررسی قرارگرفت. این مطالعات نشان می دهد اضافه ولتاژ اکسایش آسکوربیک اسید حدود mv 235 به پتانسیل های کمتر مثبت جابه جا می شود. با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای مقادیر سینتیکی α و kh و تعداد الکترون های شرکت کننده در واکنش اکسایش آسکوربیک اسید برآورد گردید. ضریب نفوذ بین آسکوربیک اسید و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری و کرنوکولومتری محاسبه گردید. مطالعات ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین حد تشخیص و اندازه گیری کمی آمپول ویتامین ث استفاده شد. حد تشخیص µm 0.143 و دو گستره خطی 0/3 تا µm 1/0 و 1/0 تا µm 20/0 برای آسکوربیک اسید به دست آمد.

زیست حسگر های هیبریداسیون dna دارای پتانسیل بالقوه ای برای تشخیص بیماری ها، آزمایش داروها و دیگر کاربرد های زیستی می باشند. در این میان زیست حسگرهای dna ای که بر پایه روش های الکتروشیمی کار می کنند، به علت سادگی، سریع و ارزان بودن و هم چنین حساسیت بالا مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. هدف از این تحقیق بررسی و تعیین هیبریداسیون dna با روش های الکتروشیمیایی می-باشد. بدین منظور نانو ذرات طلا ساخته شدند. سپس مخلوطی از نانو ذرات طلا و dna تیموس گوساله توسط روش ولتامتری چرخه ای بر سطح الکترود آزمایش گردید و به منظور اصلاح الکترود کربن شیشه ای مورد استفاده قرار گرفت. کاوشگر مورد استفاده در این تحقیق برای ژن ناحیه تعیین کننده جنسیت بر روی کروموزومy (sry) طراحی شد و انتهای ?5 آن با گروه sh تغییر یافت. این کاوشگر بر سطح الکترود اصلاح شده متصل شد، سپس با اضافه کردن متیلن بلو به عنوان شناساگر سطح به آن الکتروفعال گردید. هیبریداسیون این کاوشگر با dna تک رشته ای شده مکمل و غیر مکمل حاصل از pcr مورد آزمایش قرار گرفت و توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی بررسی گردید. نتایج نشان می دهند که الکترود اصلاح شده قادر به انجام هیبریداسیون و تشخیص dna تک رشته ای شده مکمل از غیر مکمل می باشد. ppm 30 به عنوان غلظت بهینه dna تک رشته ای شده مکمل برای انجام هیبریداسیون به دست آمد. برای بررسی نمونه های ژنومی، dna ژنومی افراد مذکر و مونث نیز جهت هیبریداسیون مورد آزمایش قرار گرفتند. در نهایت پایداری اتصال موثر dna تک رشته ای کاوشگر بر سطح الکترود اصلاح شده توسط واسرشتگی با محلول قلیایی و واسرشتگی گرمایی بررسی گردید.

در بخش اول این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی اصلاح گر1و5-بیس (3و4 –دی هیدروکسی فنیل)پنتا –1و4-دی ان- 3ان با الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله ی کربنی چنددیواره برای اندازه گیری هیدرازین، بررسی شده است. پارامترهایی از اصلاح گر محلول در آب مانند ضریب انتقال الکترون و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده در اثر اکسایش، از بررسی ولتاموگرام های چرخه ای به دست آمدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری هیدرازین در سطح الکترود اصلاح شده در حضور اصلاح گر با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اضافه ولتاژ اکسایش هیدرازین به میزان mv530 کاهش می یابد و افزایش شدت جریان قابل ملاحظه ای نیز رخ می دهد. پارامتر های مختلفی همچون ترکیب درصد نانو لوله ی کربنی بر روی الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده طی اکسایش هیدرازین محاسبه گردید. همچنین از روی نمودار تافل مقدار ? برای هیدرازین 70/0 تعیین شد که در توافق خوبی با کارهای قبلی است. با مطالعات کرونوآمپرومتری نیز ضریب نفوذ هیدرازین، d، برابر cm2s-1 6-10 × 47/8 محاسبه شد. اندازه گیری هیدرازین به روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان می دهد که منحنی تنظیم در گستره ی غلظتی 8 –1 میکرو مولار و 600 –8 میکرو مولار خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 33/0 می باشد. همچنین مشخص شد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی موج های اکسایشی هیدرازین وهیدروکسیل آمین را دارد درحالی که در حالت عادی همپوشانی دارند و توانایی اندازه گیری غلظت های مختلف هیدرازین در حضورهیدروکسیل-آمین بررسی گردید و نشان داده شد که حضور هیدروکسیل آمین مزاحمتی برای این اندازه-گیری ایجاد نمی کند. به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، اندازه گیری در سه نمونه آب رودخانه و چاه و شرب انجام گرفت و نتایج قابل قبولی را ارائه کرد. در قسمت دوم این پژوهش، الکترود و شرایط آزمایش برای اندازه گیری سیستین بهینه سازی شد و رفتار الکتروشیمیایی اصلاح گر در شرایط جدید با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. مقدار ضریب انتقال الکترون اصلاح گر (?) تعیین گردید و اکسایش سیستین در سطح این الکترود در حضور اصلاح گر با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد که کم شدن اضافه ولتاژ و افزایش شدت جریان اکسایش که از مشخصه های الکتروکاتالیز هستند، مشاهده شد. مطالعات کرونوآمپرومتری و ولتامتری پالس تفاضلی نیز نشان می دهد که منحنی تنظیم اندزه گیری سیستیئن در محدوده غلظت های µm 0/30 تا ?m 5/0 خطی است و نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیستین، در نمونه حقیقی قرص با روش افزایش استاندارد انجام شد.

الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر: بازه وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجایی که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح خواص سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترودها می توان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدیدی طراحی و به کمک آنها ابزارهای حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. در بین روش های اصلاح سطح، اصلاح سطح الکترودهای طلا به روش خودآرایی بر پایه تک لایه های خودآرا و اصلاح نمودن الکترودهای خمیر کربن بر پایه وارد نمودن یک اصلاحگر به پیکره الکترود خمیر کربن از اهمیت خاصی برخوردارند. در این کار تحقیقاتی الکترودهای خمیر کربن با استفاده از 2،2- ] (1و2–اتان دی ایل بیس (نیتریلواتیلیدین)[-بیس هیدروکینون، 4،3–دی هیدروکسی بنزآلدهید- 4،2–دی نیتروفنیل هیدرازون و نانوذرات zro2 و الکترودهای طلا با استفاده از تک لایه های خودآرای 2- (3،2 دی هیدروکسی فنیل) -3،1 دی تیان و 2-(4،3–دی هیدروکسی فنیل)- 3،1- دی تیالون اصلاح گردیده و رفتار الکتروشیمیایی آنها با استفاده از تکنیک های ولتامتری بررسی گردیده اند. همچنین برخی پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند ثابت سرعت انتقال بار ظاهری و ضریب انتقال برای این الکترودها به دست آورده شدند. در ادامه از این الکترودهای اصلاح شده برای الکتروکاتالیز و اندازه گیری کمی برخی گونه های مهم زیستی مانند اپی نفرین، نوراپی نفرین، دوپامین و لوودوپا استفاده شده است. برای هر گونه نیز برخی پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال، ثابت سرعت کاتالیزی، ضریب انتشار، دامنه خطی غلظت و حد تشخیص توسط تکنیک های الکتروشیمیایی محاسبه گردیده اند. همچنین پتانسیل ردوکس استاندارد برای گونه 2- (3،2 دی هیدروکسی فنیل) -3،1 دی تیان با استفاده از روش های ولتامتری و تئوری محاسبه شده و با یکدیگر مقایسه گردیده اند.

ثابت های تفکیک اسیدی کافئیک اسید در مختلف دوتایی آب و اتانول در دمای c? 25 و قدرت یونی m 1/0 با استفاده از روش اسپکتروسکوپی به دست آمد. برنامه datan برای تعیین ثابت های اسیدی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش درصد اتانول در محلول مخلوط pka افزایش می یابد و یک رابطه خطی میان ثابت های اسیدی و نسبت مولی اتانول در محلول مخلوط وجود دارد تاثیر ترکیب حلال بر روی ثابت های اسیدی و طیف خالص هر کدام از گونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مقادیر pka1 و pka2 برای کافئیک اسید به روش هو مورد محاسبه و بررسی قرار گرفت. روش هو براساس قانون بیر-لامبرت در محلول های چند جزئی استوار است. در این روش t? در برابر (?t- ?a- )/[h+] رسم می شود که از شیب خط می توان ثابت تعادل را به دست آورد. در بخش دیگر کار تاثیر بوریک اسید بر رفتار شیمیایی کافئیک اسید در نسبت های مولی مختلف بوریک اسید به کافئیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. در ph بالای 0/9 اکسایش کافئیک اسید باعث تولید رادیکال های semiquinone می شود به طوری که در ph بالا تر، a3- به سرعت از بین می رود. بورات، کافئیک اسید را از اکسید شدن در ph های بالای 9 محافظت می کند به همین علت مقادیر ka در حضور بورات بزرگ تر می باشد.

هر سلول بدن موجود زنده حاوی ماده ی ژنتیکی به نام dnaاست.dna سلول می تواند تحت تأثیر عوامل فیزیکی یا واکنش های شیمیایی آسیب ببیند و انواع بیماری های ژنتیکی را به وجود آورد. به همین-علت تعیین سریع توالی dna از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های الکتروشیمیایی روش هایی بسیار مناسب در تشخیص dna هستند. مزایای اصلی این روش ها تشخیص سریع و دستگاهوری ساده آن هاست. در این پروژه هیبریداسیون dna و هضم آنزیمی برای تشخیص جهش های ژنتیکی در سطح الکترود کربن-شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات طلا و dna تیموس گوساله انجام شد. ابتدا dna پروب در سطح الکرودکربن شیشه ای اصلاح شده قرار می گیرد. تمام پاسخ های الکتروشیمی به وسیله ی تکنیک ولتامتری ضربان تفاضلی و ولتامتری چرخه ای اندازه گیری شد. در این پروژه متیلن بلو به عنوان ماده ی الکترواکتیو استفاده شد. زمانی که هیبریداسیون انجام می شود، سیگنال جریان مربوط به ماده ی الکترواکتیو کاهش می-یابد. بعد از انجام هضم آنزیمی با رشته ی dna مکمل دوباره سیگنال جریان ماده الکترواکتیو افزایش می یابد. همچنین در این پروژه مطالعات مربوط به آسیب های dna در طی واکنش فنتون در سطح الکترود کربن شیشه ای انجام شد. هیدروکسیل های رادیکال در طی واکنش فنتون ایجاد می شود و نقش اساسی در آسیب های dna دارند. آنتی اکسیدان های طبیعی بسیار موثرتر از آنتی اکسیدان های شیمیایی عمل می-کنند. در این پرژه تأثیرات غلظت آنتی اکسیدان آسکوربیک اسید موجود در آب انار و تأثیرات غلظت fe2+ به عنوان واکنش گر و لیگاند edta در واکنش فنتون در جلوگیری از آسیب های dna مورد بررسی قرار گرفت.

اکسایش الکتروشیمیایی کتکول ها در سنتز الکتروشیمیایی مشتقات جدید و در حضور نوکلئوفیل با استفاده از الکترودهای کربن در محلول بافری انجام شد. نتایج نشان داد که ارتوکینون حاصل از اکسایش، ترکیب ناپایداری است و می تواند به عنوان یک پذیرنده مایکل تحت تاثیر نوکلئوفیل مالونونیتریل قرار بگیرد و در چارچوب واکنش افزایشی 1و4 مایکل به ترکیب جدیدی تبدیل گردد. الکترولیز این ترکیبات نیز با استفاده از اطلاعات ولتامتری چرخه ای انجام شد. مکانیسم اکسایش با اطلاعات مربوط به ولتاموگرام ها و کولومتری استخراج شد.

الف این پروژه شامل دو قسمت است. در قسمت اول رفتار الکتروشیمیایی الکترود کربن-شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر(4-(e)-(2-متیل-4-نیتروفنیل ایمینو)متیل) و نانو لـولـه هـای کربـنی چند دیواره (mwnt) برای اندازه گیری لوودوپا بررسی شد. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks)، ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شـده در سطح آن در محلول 1/0 مولار بافر فسفات (0/7ph=) به وسیله ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های مختلف تعیین شد. سپس اکسایش الکتروکاتالیتیکی لوودوپا در سطح الکترود اصـلاح شده با اصلاح گر و نانو لوله کربنی چند دیواره به روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهایی چون ph محلول و ... بهینه شدند. از روی نمودار تافل مقدار ? برای لوودوپا 45/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ لوودوپا cm2 s-16-10×5/2 به دست آمد. با روش ولتامتری پالس تفاضـلی منـحـنی تنظیـم در گسـتره ی غلظتی m 6-10×5/0-6-10×900 خطی و حد تشخیص روش برابر µm 37/0 است. ب در قسمت دوم ابتدا به سنتز نانو? بلور سرب سولفید (pbs) پرداخته شد. سپس نانو بلور سنتز شده با روش لایه نشانی چرخشی روی بستر شیشه?ای ایندیوم تین اکسید لایه نشانی شد. در نهایت لایه?ای از آلومینیوم با روش لایه نشانی?تبخیر در خلأ روی نانو بلور نشانده شد. سپس بازده سلول خورشیدی ساخته شده محاسبه گردید.

از آنجا که جهش‎ها عامل بیماری‎های ژنتیکی می‎باشند، شناسایی دقیق و سریع آن‎ها در درمان بیماری اهمیت بسیار دارند. در این تحقیق سعی شده است از حسگرهای الکتروشیمیایی (نوترال‎رد و متیلن‎بلو) در تشخیص جهش‎های ژنتیکی استفاده شود. در روش‎های الکتروشیمی اصلاح الکترود عامل بسیار مهمی است. اصلاح الکترود با استفاده از نانو ذرات فلزی روش مفیدی است که باعث افزایش سطح و حساسیت و انتخاب‎پذیری الکترود می‎شود. هدف این تحقیق به دست آوردن روش مناسبی برای هیبریداسیون dna و برش آن از طریق روش هضم آنزیمی مجموعه‎ی پروب- الیگونوکلئوتید مکمل با آنزیم محدودگر از طریق روش‎های الکتروشیمی می‎باشد. امید است نتایج این تحقیق در کلینیک‎های تخصصی و بیمارستان‎ها و مراکز تشخیص طبی مفید واقع شود. الکترود‎های جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به‎دلیل داشتن خواص برجسته‎ای نظیر بازه وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم و شیمی سطح شناخته‎شده به‎طور گسترده‎ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته‎اند. از آنجایی که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می‎باشد، اصلاح خواص سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به‎طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. در بین روش‎های اصلاح سطح، اصلاح سطح الکترودهای کربن‎شیشه‎ای با نانوذرات طلا و تک‎لایه خودآرا از اهمیت خاصی برخوردارند. در این کار تحقیقاتی الکترود کربن‎شیشه‎ای با استفاده از نانوذرات طلا و تک‎لایه خودآرای 2-(3و4-دی‎هیدروکسی‎فنیل)آزو-2-تیوفنول اصلاح گردیده و رفتار الکتروشیمیایی آن‎ها با استفاده از تکنیک‎های ولتامتری بررسی گردیده است. همچنین برخی پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (s-10/3) و ضریب انتقال (34/0) برای این الکترود محاسبه شد. در ادامه از این الکترود اصلاح‎شده برای الکتروکاتالیز و اندازه‎گیری کمی ایزوپرینالین استفاده شده است. برای این گونه نیز برخی پارامترهای مهم تجریه‎ای مانند ضریب انتقال (49/0)، ثابت سرعت کاتالیزی ( m-1 s-145/373)، ضریب انتشار (cm2 s-1 6-10×17/2)، دامنه‎ی خطی غلظت (0/1 تا m? 0/1500) و حد تشخیص (m?49/0) توسط تکنیک‎های الکتروشیمیایی محاسبه گردید.

در این پایان نامه، دو الکترود کاتیون گزین جدید برای یون های سرب و مس و همچنین الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی برای یون مس تهیه شد. برای بهینه سازی اجزای سازنده الکترود، روش شناسی سطح پاسخ به همراه طرح آزمایشی ترکیب مرکزی بکار برده شد. سپس با استفاده از تکنیک پتانسیومتری و امپدانس، عملکرد این الکترودها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی های پتانسیومتری یون سرب نشان داد، الکترود تهیه شده، دارای شیب نرنستی mv1/0± 1/29 در محدوده غلظتی m1-10×0/1- 5-10×0/1 با محلول داخلی m2-10×0/1 و محدودهph کاربردی 5/5 -0/3 می باشد. در حالی که با استفاده از تکنیک امپدانس، محدوده غلظت به m1-10×0/1- 6-10×0/1و محدوده ph به 0/6- 5/2 افزایش یافت. در مورد الکترود یون گزین مس، شیب نرنستی mv3/0± 5/29 در محدوده غلظتی m1-10×0/1- 6-10×0/1 با محلول داخلی m5-10×0/1 و محدودهph کاربردی 5/6 -5/2 مشاهده شد. نتایج تکنیک امپدانس نشان داد که الکترود پیشنهادی دارای محدوده غلظتی m1-10×0/1- 7-10×0/1 می باشد و تغییری در محدوده ph کاربردی با این تکنیک مشاهده نشد. نتایج بررسی های پتانسیومتری الکترود خمیر کربن اصلاح شده برای یون مس نشان داد، الکترود تهیه شده با مقادیر بهینه دارای شیب نرنستی mv4/0± 1/30 در محدوده اندازه گیری غلظت m 1-10×1- 6-10×1، محدوده ph کاربردی 5/6- 2 می باشد. در حالی که با استفاده از تکنیک امپدانس محدوده اندازه گیری غلظت به m1-10×0/1- 7-10×0/1 و محدوده ph به 5/7- 2 افزایش یافت.

در این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر بیس(سالیسیل آلدهید) نیکل(ii) (ni(ii)-bs) و کربن شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر 4-برمو-2-((2-(3-(5-برمو-2-هـــیدروکـــسی بنـــزیلیدن آمــینو) پروپیل تیــو) فنیــل ایمــینو) مـــتیل) فــنل نیـکـل (ii) (ni(ii)-bp)بررسی شدند. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) و ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترودها و اصلاح گرهای تثبیت شده در سطـح آن ها در محلول سود m 1/0 به وسیله ی ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های مختلف پتانسیل تعیین شد. سپس الکترواکسیداسیون متانول و n-استیل سیستئین (nac) در سطح الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. از روی نمودار تافل مقدار ? برای متانول 4/0 و برای nac 6/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمــپرومتری ضــریب نفــــــــوذ برای مــــتانول cm2 s-1 5-10×16/1 و برای nac، cm2 s-1 5-10×44/3 به دست آمد. با روش ولـــتامتری پالــس تفاضــلی مــنحنی کالــیبراسیون در گستره ی غلظتی m3-10×3/1-7-10×0/5 برای متانول و برای nac، m 4-10×6/1-7-10×0/5 رسم شد. حد تشخیص به ترتیب برای متانول و nac، برابر m 7-10×6/2 و m 7-10×3/2 به دست آمد.

در این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر بیس(سالیسیل آلدهید) نیکل(ii) (ni(ii)-bs) و کربن شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر 4-برمو-2-((2-(3-(5-برمو-2-هـــیدروکـــسی بنـــزیلیدن آمــینو) پروپیل تیــو) فنیــل ایمــینو) مـــتیل) فــنل نیـکـل (ii) (ni(ii)-bp)بررسی شدند. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) و ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترودها و اصلاح گرهای تثبیت شده در سطـح آن ها در محلول سود m 1/0 به وسیله ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش-های مختلف پتانسیل تعیین شد. سپس الکترواکسیداسیون متانول و n-استیل سیستئین (nac) در سطح الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. از روی نمودار تافل مقدار ? برای متانول 4/0 و برای nac 6/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمــپرومتری ضــریب نفــــــــوذ برای مــــتانول cm2 s-1 5-10×16/1 و برای nac، cm2 s-1 5-10×44/3 به دست آمد. با روش ولـــتامتری پالــس تفاضــلی مــنحنی کالــیبراسیون در گستره ی غـــلظتی m3-10×3/1-7-10×0/5 برای متانول و برای nac، m 4-10×6/1-7-10×0/5 رسم شد. حد تشخیص به ترتیب برای متانول و nac، برابر m 7-10×6/2 و m 7-10×3/2 به دست آمد.

در سال های اخیر تلاش های قابل توجهی برای توسعه بیوسنسور و ایمونوسنسورهای حساس، دقیق، سریع و انتخابی برای تشخیص بیماری سرطان انجام شده است. هدف از ارائه تحقیق حاضر، طراحی و ساخت ابزار جدید برای شناسایی شناساگرهای زیستی سرطان زا با استفاده از ساختارهای مختلف بیوسنسورهای الکتروشیمیایی میل ترکیبی از جمله ایمونوسنسور و آپتاسنسورها می باشد. در مطالعه اول، دو روش ساده و حساس برای تشخیص شناساگر ca 125 با استفاده از آنتی بادی تثبیت شده بر روی الکترودهای گرافیت صفحه چاپی اصلاح شده با پلیمر پلی آنترانیلیک اسید ارائه شده است. در هر دو مورد، این ساختار اولیه برای توسعه ایمونوسنسور بدون نشانگر و ایمونوسنسور ساندویچی تقویت شده سیگنال با کمک ناوذرات طلا و محلول افزاینده نقره بکار گرفته شده است. در تحقیق دوم، دو ایمونوسنسور الکتروشیمیایی با کاربرد ذرات مغناطیسی و الکترودهای گرافیت صفحه چاپی توسعه یافته است. ذرات مغناطیسی عامل دار شده با پروتئین g و اصلاح شده با بیومولکول ها بر روی سطح الکترودها قرار داده شد. به منظور تشخیص شناساگر سرطان muc1 ذرات مغناطیسی به عنوان بستری جهت تثبیت آنتی بادی اولیه، آنتی ژن و آنتی بادی ثانویه و انجام برهمکنش های آنتی بادی- آنتی ژن به کار گرفته شد. پس از نشاندار کردن با آنتی بادی سوم متصل به آنزیم hrp و آلکالین فسفاتاز، تشخیص الکتروشیمیایی پروتئین muc1 انجام گرفت. در مطالعه سوم، یک بیوسنسور الکتروشیمیایی بر پایه آپتامر با استفاده ار شناساگر الکتروفعال متیلن بلو و الکترودهای اصلاح شده با پلیمر عاملدار برای تشخیص الکتروشیمیایی پروتئین muc1 توسعه داده شده است. در نهایت، در آخرین مطالعه روش جدیدی برای تشخیص برهمکنش آپتامر- پروتئین شناساگر سرطان muc1 با استفاده از تغییرات جریان الکتروشیمیایی شناساگر متیلن بلو ارائه شده است. در این تحقیق سطح الکترودهای اصلاح شده با نانوذرات طلا با رشته های آپتامر پوشانده شد و پس از برهمکنش پروتئین ها با آپتامر، تغییرات حاصل با روش های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری مورد بررسی قرار گرفت. تمامی سنسورهای طراحی شده برای اندازه گیری پروتئین های شناساگر سرطان با حد تشخیص های پایین و قابل مقایسه با سایر روش های معمول به کار گرفته شدند.

در این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کمپلکس بیس (بنزوئیل استون) اتیلن دی ایمینو کبالت ((ii بررسی شده است. پارامترهایی از قبیل ضریب انتقال الکترون (?)، و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده در آن در محلول بافر فسفات m1/0 (8 =ph) توسط ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت های روبش مختلف تعیین شد. سپس اکسایش الکتروکاتالیستی n-استیل سیستئین در سطح الکترود اصلاح شده توسط روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی گردید که و مشخص شد جریان پیک اکسایش به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. پارامتر های موثر در اندازه گیری n-استیل سیستئین توسط الکترود اصلاح شده نظیر ترکیب درصد الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند. با استفاده از نمودار تافل مقدار ضریب انتقال الکترون بین n-استیل سیستئین و الکترود اصلاح شده 54/0 تعیین شد همچنین تعداد الکترون مبادله شده طی اکسایش n-استیل سیستئین محاسبه گردید. با استفاده از نمودارهای کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ n-استیل سیستئین (d) cm2 s-1 5-10?6/8 تعیین گردید. همچنین اندازه گیری n-استیل سیستئین به روش ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. منحنی تنظیم در گستره ی غلظتی ?m 0/170 –4/0 خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 28/0 می باشد. الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی موج های اکسایشی n-استیل سیستئین و استامینوفن را دارد، که اندازه گیری غلظت های مختلف n-استیل سیستئین در حضور استامینوفن بررسی شد کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری n-استیل سیستئین در نمونه های حقیقی قرص بررسی شد و که نتایج رضایت بخشی حاصل شد.

در این پایان نامه، خواص الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با باز شیف سنتز شده، 2,?2-[4،1-فنیلندیل–بیس(نیتریلومتیلیدین)]–بیس(4–هیدروکسی فنول) (pnh) و 8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرو دی بنزو [b,d] فوران 1 (h2)-اُن (dtd) توسط ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. در کار اول، الکترود اصلاح شده با اصلاح گر pnh و نانولوله های کربن چند دیواره به عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری دوپامین (da) مورد استفاده قرار گرفت. با روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) این سنسور الکتروشیمیایی دو محدوده دینامیکی خطی با حد تشخیص (?3) برابر با 42/0 میکرومولار نشان داد. نتایج dpv نشان می دهد که سنسور ارائه شده را می توان برای اندازه گیری همزمان دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد. در کار دوم، اثر اکسیداسیون نانولوله های کربنی در ثابت سرعت انتقال بار اصلاح گر pnh مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود اصلاح شده برای اکسیداسیون ایزوپرونالین (ispa) از طریق مکانیزم ?ec توضیح داده شد. اکسیداسیون ایزوپرونالین در الکترود اصلاح شده در پتانسیل حدود 315 میلی ولت کمتر مثبت از الکترود خمیر کربن اصلاح نشده رخ داد. بر اساس ولتامتری موج مربعی، اکسیداسیون ایزوپرونالین مورد بررسی قرار گرفته شد و محدوده دینامیکی بین 1/0 تا 1800/0 میکرومولار و حد تشخیص (3?) برابر با 0/32 میکرومولار به دست آمد. همچنین، تعیین همزمان ایزوپرونالین و کاپتوپریل (ca ) درالکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. در کار سوم، استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با 8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرو دی بنزو [b,d] فوران 1 (h2)-اُن ( dtd ) و نانولوله های کربن چند دیواره آماده شده و توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی اندازه گیری همزمان لوودوپا ( ld ) ، استامینوفن (ac) و تریپتوفان ( trp) انجام داده شد. در این کار، ولتامتری چرخه ای برای بررسی خواص ردوکس این الکترود اصلاح شده در سرعت اسکن های مختلف مورد استفاده قرار گرفت و ثابت سرعت انتقال بار((ks و ضریب انتقال ?)) برای انتقال الکترون بین dtd و الکترود خمیر کربن اصلاح شده محاسبه شد. الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربن چند دیواره و dtd به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی برای اکسیداسیون کاتالیزوری به منظور اندازه گیری لوودوپا مورد استفاده قرار گرفت. مشخص شده است که تحت شرایط مطلوب و 0/7ph = در ولتامتری چرخه ای ، اکسیداسیون لوودوپا در پتانسیل حدود 315 میلی ولت کمتر مثبت نسبت به الکترود خمیر کربن اصلاح نشده رخ می دهد. با روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv)، دو محدوده دینامیکی خطی و حد تشخیص (3?) برابر با 0/36 میکرومولار لوودوپا بدست آمد. همچنین، تعیین همزمان لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان با الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. سنسورهای الکتروشیمیایی پیشنهادی برای تعیین این مواد در نمونه حقیقی آن ها مورد استفاده قرار گرفت.

در این کار تحقیقاتی از روش ولتامتری و با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر 2?,2-[1,2-فنیلندیل- بیس(نیتریلومتیلیدن)]- بیس(4-هیدروکسی فنول) (pbd) و نانولوله های کربنی (cnt) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی گونه دوپامین و آسکوربیک اسید به کار گرفته شد. در قسمت اول این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای ضریب انتقال بار (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. پتانسیل پیک آندی اصلاح گر pbd وابسته به ph است و شامل یک محدوده خطی با شیب mv/ph 0.052 می باشد. در مرحله بعد کارایی این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی دوپامین مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعات نشان می دهد که در حضور اصلاح گر مورد نظر اضافه ولتاژ مربوط به اکسایش دوپامین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود 200mv کمتر می شود. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامترهای ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. حد تشخیص 1.01µm و دو محدوده خطی غلظتی µm30.0-200.0 و محدوده µm 200.0-800.0 برای دوپامین با روش ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. الکترود اصلاح شده مذکور برای آنالیز کمی دوپامین در نمونه ی آمپول دوپامین مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از این الکترود برای اندازه گیری همزمان گونه های دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد. در قسمت دوم این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در اکسایش الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان می-دهد اضافه ولتاژ اکسایش آسکوربیک اسید کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود mv130 به سمت پتانسیل های کمتر جا به جا می شود. پارامترهای سینتیکی ? و k?h در واکنش اکسایش آسکوربیک اسید با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه گردید. با روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ آسکوربیک اسید برآورد شد. از روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری کمی و تعیین حد تشخیص آسکوربیک اسید استفاده شد. دو محدوده خطی غلظتی µm 1.0-80.0 محدوده µm 200.0-4000.0و حد تشخیص 0.61µm برای آسکوربیک اسید به دست آمد. از الکترود اصلاح-شده مذکور برای آنالیز کمی آسکوربیک اسید در نمونه های دارویی قرص جوشان، شربت مولتی ویتامین و قرص ویتامین ث مورد استفاده قرار گرفت. الکترود مذکور همچنین برای اندازه گیری همزمان گونه های دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد.

الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر : بازده وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجایی که پاسخ این الکترود ها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح خواص سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترود ها می توان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدیدی طراحی و به کمک آن ها ابزار های حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. در این کار تحقیقاتی الکترود های خمیر کربن با استفاده از [1و1- بی نفتالن]-4و4 دی ال و (1-(4-(1و3-دی تیولان-2- ایل)-6 و 7- دی هیدروکسی -2-متیل-6و7-دی هیدروبنزوفوران-3-ایل) اتانون) و الکترود کربن شیشه ای با استفاده ازc60 نشانده شده روی نانولوله کربنی، اصلاح گردیده و رفتار الکتروشیمیایی آن ها با استفاده از تکنیک های ولتامتری بررسی گردیده اند. همچنین برخی پارامتر های مهم مربوط به الکترود مانند ثابت سرعت انتقال بار ظاهری و ضریب انتقال برای این الکترود ها به دست آورده شدند. در ادامه از این الکترود های اصلاح شده برای الکتروکاتالیز و اندازه گیری کمی برخی گونه های مهم زیستی مانند اپی نفرین، دوپامین، ایزوپرونالین، کاپتوپریل و لوودوپا استفاده شده است. برای هر گونه نیز برخی پارامتر های مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال، ثابت سرعت کاتالیزی، ضریب انتشار ، دامنه خطی غلظت و حد تشخیص توسط تکنیک های الکتروشیمیایی محاسبه گردیده اند.

از آنجا که ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه پلیمرهای رسانا مزایای زیادی را به دنبال دارند، در قسمت اول این تحقیق فیلم پلیمری جدیدی در سطح الکترود ساخته شد و از الکترود اصلاح شده با آن فیلم به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی استفاده گردید. بعد از بررسی مکانیسم الکتروپلیمریزاسیون پلی (پارافنیلن دی آمین) در سطح الکترود کربن شیشه ای و پیشنهاد ساختار احتمالی برای پلیمر، رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پلیمر پلی (پارافنیلن دی آمین) دارای رفتار ردوکس شبه برگشت پذیر بوده و در اکسایش آسکوربیک اسید از خود فعالیت الکتروکاتالیزوری نشان داد. الکترود اصلاح شده با این پلیمر به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری آسکوربیک اسید به کار رفت و گستره ی خطـی µm 0/2000-0/2 و حد تشخیص µm 4/0 را برای آن بدست آورد. این حسگر در اندازه گیری همزمان گونه های آسکوربیک اسید، دوپامین و اوریک اسید به خوبی استفاده شد و دارای گستره-ی خطی µm 0/1000-0/10 و µm 0/1600-0/50 و حد تشخیص µm 0/1 و µm 5/2 به ترتیب برای گونه های دوپامین و اوریک اسید بود. نانومواد گوناگون استفاده ی روزافزونی در ساخت الکترودهای اصلاح شده و حسگرهای الکتروشیمیایی دارند و استفاده از نانومواد جدید یکی از اهداف محققان الکتروشیمی در این زمینه می باشد. بنابراین در قسمت دوم این تحقیق از نانوذارت mcm-41 برای اصلاح الکترود خمیر کربن به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی استفاده شد. رفتار الکتروشیمیایی دو دسته از مواد بیولوژیکی مهم در سطح این الکترود بررسی گردید. در دسته اول حسگر ساخته شده توانست با جداسازی پتانسیل اکسایشی گونه های لوودوپا و کاربیدوپا به اندازه گیری همزمان آن ها بپردازد. گستره خطی و حد تشخیص برای لوودوپا به ترتیب µm 0/1250-13/0 و µm 072/0 و برای کاربیدوپا به ترتیب µm 0/800-0/50 و µm 0/7 بدست آمد. در دسته دوم حسگر ساخته شده با نانوذارت mcm-41 به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری همزمان گونه های نوراپی نفرین، استامینوفن و فولیک اسید به کار رفت و حدود تشخیص 04/0، 06/0 و µm 7/0 و گستـره-هـای خـطـی 0/2000-07/0، 0/2200-5/0 و µm0/2000-0/5 به ترتیب برای آن ها بدست آمد. در قسمت بعدی این تحقیق از یک ترکیب آلی سنتز شده ی جدید در اصلاح الکترود خمیر کربن استفاده گردید. برای بهره بردن از مزایای نانولوله های کربنی آن ها نیز به الکترود اصلاح شده اضافه شدند. رفتار الکتروشیمیایی این الکترود مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای الکتروشیمیایی مختلفی برای ترکیب آلی بدست آمد. الکترود اصلاح شده اکسایش گونه های کاپتوپریل، نوراپی نفرین و گلوتاتیون را کاتالیز کرده و باعث افزایش جریان و کاهش پتانسیل آندی آن ها شد. در قسمت اول، حسگر ساخته شده دارای گستره خطی µm 800-2/0 و حد تشخیص µm 07/0 برای گونه ی کاپتوپریل بود و با جداسازی پیک ولتامتری گونه های کاپتوپریل، استامینوفن و تریپتوفان در اندازه گیری همزمان آن ها به کار گرفته شد. در قسمت دوم، این حسگر گستره خطی µm 0/1500-2/0 و حد تشخیص µm 04/0 را برای نوراپی نفرین نشان داد و برای اندازه گیری همزمان نوراپی نفرین، استامینوفن و تریپتوفان استفاده شد. در قسمت سوم، این حسگر در اندازه گیری گلوتاتیون استفاده شده که دارای گستره خطی µm 0/700-4/0 و حـد تشخیص µm 07/0 برای آن گونه بود و همچنین با جدا کردن پیک ولتامتری گونه های گلوتاتیون، اوریک اسید و d-پنیسیل آمین توانست در اندازه گیری همزمان آن ها به کار رود. تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با یک کمپلکس از فلز روتنیوم و نانولوله های کربنی و استفاده از آن به صورت یک حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری الکتروکاتالیزوری d-پنیسیل آمین، کار بعدی در این تحقیق بود. بعد از بررسی رفتار الکتروشیمیایی این الکترود و محاسبه بعضی از پارامترها، اکسایش الکتروکاتالیستی d-پنیسیل آمین در سطح این الکترود مطالعه گردید. حسگر ساخته شده دارای گستره خطی µm 850-2/0 و حد تشخیص µm 08/0 برای گونه d-پنیسیل آمین بود. همچنین این حسگر توانست پیک های ولتامتری گونه های d-پنیسیل آمین، دوپامین و 6-تیوگوانین را به مقدار زیادی از یکدیگـر جدا کند. گستـره هـای خـطی 0/700-0/10 و µm 0/600-0/30 و حدود تشخیـص 0/3 و µm 5/8 به ترتیب برای گونه های دوپامین و 6-تیوگوانین به وسیله حسگر ساخته شده بدست آمد. در قسمت پایانی این پژوهش برای استفاده همزمان از مزایای نانوفناوری و پلیمرهای رسانا در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی، نانوساختار پلی آنیلین داپ شده با تنگستوفسفریک اسید برای اصلاح الکترود خمیر کربن به کار گرفته شد. حسگر ساخته شده با این نانوساختار پلیمری فعالیت کاتالیستی خوبی در اکسایش گونه های بیولوژیکی نوراپی نفرین، استامینوفن و فولیک اسید نشان داد. به طوری که اضافه ولتاژ این گونه ها در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود اصلاح نشده به ترتیب 200، 130 و mv 40 کاهش داشته و جریان اکسایشی آن ها افزایش یافت. این حسگر دارای گستره خطی m 3-10×0/2 – 8-10×0/8 و حد تشخیص m 8-10×0/5 برای گونه نوراپی نفرین، گستره خطی m 3-10×9/1 – 7-10×0/9 و حد تشخیص m 7-10×0/2 برای گونه استامینوفن و گستره خطی m 3-10×1/2 – 6-10×0/2 و حد تشخیص m 7-10×0/3 برای گونه فولیک اسید بود. اندازه گیری همزمان این گونه ها به وسیله حسگر ساخته شده با جدایی پیک mv 220 بین نوراپی نفرین و استامینوفن و جدایی پیک mv 310 بین استامینوفن و فولیک اسید انجام گرفت.

تئوفیلین جزء آلکالوئیدهای گزانتین بوده که با تحریک عضلات صاف تنفسی باعث شل شدن این عضلات و رفع برونکواسپاسم می شود. گایافنزین هم یک ترکیب تجزیه کننده ی خلط بوده و به عنوان خلط آور مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب این دو دارو باعث افزایش اثر بخشی آن ها می شود. اشکال دارویی به صورت ترکیب این دو دارو در درمان علامتی آسم تنفسی و سایر انقباضات ریوی مصرف می شود. اگرچه روش های کروماتوگرافی مختلفی برای اندازه گیری این دو دارو وجود دارد، اما روش اسپکتروفتومتری ساده ای با استفاده از کمومتری برای اندازه گیری همزمان این دو دارو وجود ندارد که در این مطالعه به این مهم پرداخته می شود. مدل های کالیبراسیون چندمتغیره ی خطی همانند رگرسیون خطی چندگانه (mlr) و رگرسیون اجزای اصلی (pcr) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی (pls-1 و pls-2) با توجه به سادگی بیان ریاضی و فیزیکی یا شیمیایی، مناسب هستند و یک روش کلی برای آنالیز داروهای چندترکیبه می باشند. در این مطالعه تعیین همزمان تئوفیلین (thp) و گایافنزین (gu) در داروسازی ها با استفاده از روش های کمومتری و اسپکتروفتومتری uv-vis به عنوان یک تکنیک برتر ساده گزارش شده است. رگرسیون اجزای اصلی (pcr) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی (pls-1 و pls-2) برای تجزیه های کمومتری از داده هایی از طیف تئوفیلین و گایافنزین در بین طول موج های 223 تا 282 نانومتر در غلظت های مختلف در محدوده ی خطی شان استفاده شده است. عملکرد آنالیزی روش های کمومتری توسط خطاهای مجموعه ی پیش بینی و بازیابی (%) مشخص شده و با یکدیگر مقایسه شدند. از مقایسه ی این روش ها اثبات شد که pls-1 خطای نسبی کمتری در سری پیش بینی نشان می دهد. روش پیشنهادی، ساده و سریع و بدون هیچ مرحله ی جداسازی انجام می شود و به راحتی می توان به عنوان یک جایگزین در کنترل کیفیت مواد دارویی استفاده شود.

الکترودهای یون گزین، دسته مهمی از حسگرهای شیمیایی هستند که اغلب با استفاده از روش پتانسیومتری مورد بررسی قرار می گیرند. اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی، تکنیک دیگری جهت بررسی فعل و انفعالات غشای یون گزین می باشد. در این پایان نامه، الکترود آنیون گزین جدیدی برای یون سولفات تهیه و راهکاری جدید برای بهینه کردن اجزای غشا با استفاده از تکنیک امپدانس ارائه شد. سپس با استفاده از تکنیک پتانسومتری و امپدانس، عملکرد این الکترود مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، طیف های امپدنس آن توسط نرم افزار maple 13 شبیه سازی گردید. در بخش دیگری از پایان نامه، اندازه گیری امپدانس و شبیه سازی طیف های الکترود آنیون گزین سالیسیلات نیز انجام شد. نتایج بررسی های پتانسیومتری یون سولفات نشان داد، الکترود تهیه شده درای شیب نرنستی mv 1/0+-9/28 در محدوده اندازه گیری غلظت m 0/3*10-1 -0/1*10-6 حد تشخیص 10-7*31/6 محدوده ph کاربردی 4-9 و زمان پاسخ کمتر از 15 ثانیه می باشد، در حالی که با استفاده از تکنیک امپدانس، محدوده اندازه گیری غلظت به 10-9*0/1-10-1*0/1 و محدوده ph به 3-10 افزایش یافت. برسی طیف های امپدانس یون سالیسیلات، نشان دهنده افزایش محدوده اندازه گیری غلظت به m10-8*0/1-10-1*0/1 و محدوده ph به 4-10 می باشد. مقایسه داده های تجربی و داده های حاصل از شبیه سازی که برای نخستین بار در این تحقیق انجام گرفت، صحت اندازه گیری امپدانس این دو الکترود آنیون گزین را اثبات نمود.

در این پایان نامه، خواص الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با ترکیب 1- (5،6- دی هیدروکسی-7-متوکسی-2-متیل بنزوفوران-3-ایل)اتانون (dfe) و 1- (5،6- دی-هیدروکسی-2،7- دی متیل بنزوفوران-3-ایل)اتان-1-ان (dme) توسط ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش اول، الکترود اصلاح شده با dfe و نانوذرات تیتانیوم دی اکسید به عنوان حس گر الکتروشیمیایی برای اکسایش الکتروکاتالیزوری ایزوپرونالین (ip) در 0/7= phمورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. با روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) محدوده ی خطی دینامیکی از غلظت 5/0 تا µm 0/700 و حد تشخیص برابر با µm 229/0 به دست آمد. نتایج dpv نشان می دهد که می توان سنسور ارائه شده را برای اندازه گیری هم زمان ایزوپرونالین، استامینوفن و تریپتوفان مورد استفاده قرار داد. در بخش دوم، الکترود اصلاح شده با dfe و نانولوله های کربنی به عنوان حس گر الکتروشیمیایی برای اکسایش الکتروکاتالیزوری اپی نفرین (ep) مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان داد اضافه ولتاژ اکسایش اپی نفرین کاهش یافته و پتانسیل اکسایش آن حدود mv 0/80 به سمت پتانسیل های کم تر جابه جا شد. با روش کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ اپی نفرین برآورده شد. با روش ولتامتری پالس تفاضلی حد تشخیص برابر µm 033/0 به دست آمد. از روش dpv برای اندازه گیری هم زمان اپی نفرین، استامینوفن و تریپتوفان استفاده شد. در بخش سوم، الکترود اصلاح شده با dme و نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید به عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای اکسایش الکتروکاتالیزوری لوودوپا (ld) مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. ضریب نفوذ لوودوپا با روش کرونوآمپرومتری برآورد شد. با روش dpv حد تشخیص برابر با µm 048/0 به دست آمد. با روش dpv اندازه گیری هم زمان لوودوپا، اوریک اسید و فولیک اسید انجام گرفت.

الف: بررسی اثر غیرفعالسازی سطح نانوذرات تیتانیوم دی اکسید بر کارایی سلول های خورشیدی نانوساختار حساس شده با رنگدانه در سالهای اخیر سلول های خورشیدی رنگ دانه ای به دلیل مزایایی که نسبت به سایر سلولهای خورشیدی دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در این زمینه رشد چشمگیری داشته است. بنابراین دستاوردهای جدید از دو نظر مهم و قابل توجه میباشد. اولاً بهبود بازدهی سلولهای ساخته¬شده و افزایش کارایی آنها مورد اهمیت است. بعلاوه هرچه طول عمر و پایداری آن بهتر باشد، کاربرد و کارایی آن نیز بیشتر خواهد بود. یکی از مباحثی که توجه زیادی را در این زمینه به خود جلب نموده است واکنشهای بازترکیب در این سلولها میباشد. واکنش بازترکیب بین الکترون ها در tio2 و پذیرنده های الکترون در الکترولیت با روش های مختلفی می تواند کاهش یابد. استفاده از هم جذب ها، مواد افزودنی به الکترولیت و یا لایه های سد کننده ی نازک روی سطح tio2 می تواند واکنش بازترکیب را کاهش دهد. در این پروژه، از دو روش برای دستیابی به این اهداف استفاده شده است. اولین روش استفاده از هم جذبها می باشد که از ترکیب اولئیک اسید و مشتق بوتیریک اسید و فولرن به عنوان هم جذب استفاده شد. بررسی¬ها نشان داد که حضور اولئیک اسید در کنار رنگدانه n719 در سلول خورشیدی باعث بهبود ولتاژ مدار باز و جریان مدار کوتاه میشود که این افزایش در نهایت منجر به بهبود 5/18% در بازده سلولهای ساخته شده نسبت به سلول مرجع میشود. نتایج طیفهای uv-vis تایید کننده ی برهمکنش ید با پیوند دوگانه ی اولئیک اسید بودند. به علاوه، این فرایند از بر هم کنش بین مولکولهای ید و رنگدانه، که باعث یک جابه جایی ناخواسته در طیف جذبی رنگدانه می¬شود، جلوگیری می کند. در نهایت این دو اثر منجر به بهبود عملکرد سلول های خورشیدی می¬شود. در قسمت بعد از ترکیب 1-پیرن بوتیریک اسید به عنوان هم جذب استفاده شد. تاثیر این ترکیب بر کارایی سلولهای خورشیدی بررسی شد. در مرحله ی ترکیب 1-پیرن¬بوتیریک اسید و فولرن به عنوان هم جذب به کار رفت. نتایج نشان داد که کارایی سلول¬خورشیدی ساخته شده 19% افزایش داشت. این افزایش با روش¬های مختلف بررسی شد. در روش بعدی از پوشش پلیمری برای این هدف استفاده شد. در این کار، برای نخستین بار الکتروپلیمریزاسیون در سطح فوتوآند tio2 در سلول¬های خورشیدی رنگدانه ای به منظور بهبود عملکرد سلولهای خورشیدی رنگدانه ای انجام شده است. با پوشش مکان های خالی فوتوآند با این پلیمر افزایش 19% در بازده سلولهای ساخته شده حاصل شد. همچنین با توجه به اینکه در حضور این پلیمر جدا شدن مولکولهای رنگ به سختی انجام میشود، پایداری به مقدار قابل قبولی افزایش یافت. ب: کاربرد نانوساختارها و اصلاحگرهای مختلف در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی جهت اندازه گیری مواد مهم بیولوژیکی حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل مزایایی که نسبت به روشهای گران قیمت و پیچیده ی دستگاهی دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته و کاربرد آنها در حوزه های مختلف آزمایشگاهی، محیط زیست، پزشکی، کشاورزی و صنعت رشد چشمگیری داشته است. بنابراین ابداع حسگرهای الکتروشیمیایی جدید از دو نظر مهم و قابل توجه می¬باشد. اولاً بهبود پاسخ حسگرهای ساخته¬شده برای گونه¬های خاص و افزایش کارایی آنها مورد اهمیت است. در این کار چند کامپوزیت جدید بر مبنای مایع یونی و نانومواد ساخته شد و از آن ها برای اندازه گیری گونه های مختلف استفاده شد. در قسمت اول، کامپوزیتی از فیبرهای نانوساختار نقره و مایع یونی ساخته شد (sf/il) و سپس خواص الکتروکاتالیستی آن بررسی شد. با توجه به اهمیت هیدرازین در زمینه¬ی انرژی، اکسایش الکتروکاتالیستی این ترکیب بر روی کامپوزیت ساخته شده بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت ساخته شده بر روی الکترود فعالیت کاتالیستی خوبی برای اکسایش هیدرازین نشان می دهد. در قسمت بعدی از گرافن به دلیل خصوصیات الکتریکی از جمله هدایت الکتریکی بسیار زیاد، سطح بسیار وسیع و سرعت انتقال الکترون بسیار خوب برای اصلاح الکترود استفاده شد. در این کار تاثیر گرافن بر پارامترهای الکتروشیمیایی و خواص الکتروکاتالیستی اصلاحگر آلی در اکسایش یک نمونه از داروهای دسته ی کتکول آمین (لوودوپا) بررسی شد. در کار بعدی، نانولوله های کربنی با مولکول آلی از مشتقات کومارین عامل دار شد، در مرحله بعد با استفاده از نانولوله های کربنی عامل دار شده و مایع یونی یک کامپوزیت یکنواخت تهیه شد و به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی در اندازه گیری همزمان گونه های نوراپی نفرین و سروتونین استفاده شد. بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با کامپوزیت فوق یک زوج ردوکس را نشان می دهد که مربوط به انتقال الکترون dc می باشد. در سال¬های اخیر مایع یونی در الکتروشیمی و در اصلاح الکترودها به منظور ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی کاربرد زیادی پیدا کرده¬اند. کاربرد زیاد این ماده به جهت خواص ویژه ی آن مانند هدایت بالا، پایداری، پایداری شیمیایی و پنجره اکسایش وسیع می باشد. بر همین اساس در این کار، تاثیر مایع یونی بر پارامترهایی مانند سینتیک انتقال الکترون، خاصیت کاتالیستی و پایداری الکترود خمیر کربن بررسی شد. و در ادامه رفتار الکتروشیمیایی گونه های لوودوپا و کاربیدوپا در سطح الکترود اصلاح شده بررسی گردید. در قسمت بعدی کامپوزیتی شامل نانولوله های کربنی عامل دار شده با نانوذرات تیتانیوم دی اکسید، یک مشتق بنزوفوران و مایع یونی ساخته شد. سپس الکترود کربن شیشه¬ای با استفاده از این کامپوزیت اصلاح شد و به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی در اندازه گیری همزمان گونه های ایزوپرنالین و سروتونین استفاده شد. در ادامه روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان داد که جریان و غلظت آنالیت به صورت خطی به هم وابسته هستند. در نهایت از این الکترود برای اندازه گیری گونه های ایزوپرنالین و سروتونین در نمونه ی سرم خون استفاده شد. و در قسمت آخر، کامپوزیتی از نانولوله های کربنی عامل دار شده با c60 و مایع یونی ساخته شد (c60-cnt/il) و سپس خواص الکتروکاتالیستی آن بررسی شد. نتایج نشان داد که فیلم نانوکامپوزیت ساخته شده بر روی الکترود فعالیت کاتالیستی خوبی برای اکسایش کتکول آمین ها شامل نوراپی نفرین، ایزوپرانالین و دوپامین نشان می دهد.

در این کار تحقیقاتی از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مشتقات کتکول و نانو لوله های کربنی (بخش اول) و نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (بخش دوم) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی گونه لوودوپا و ایزوپرونالین استفاده شد. در بخش اول این کار پژوهشی سنتز یک مشتق بنزوفوران (8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرودی بنزو[b,d] فوران 1(h 2)-ان) با استفاده از روش الکترو سنتز توسط اکسیداسیون الکترو شیمیایی مشتقات کتکول در حضور دایمدون به عنوان نوکلئوفیل در محلول آبی انجام شد . یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر پایه ترکیبات الکتروسنتز شده از مشتق کتکول و نانولوله های کربنی آماده شد. پارامتر های ضریب انتقال (?) وثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. سپس اکسایش لوودوپا در سطح الکترود اصلاح شده بررسی شد. 7.0ph= به عنوان ph بهینه انتخاب شد، اکسایش لوودوپا نسبت به الکترو خمیر کربن اصلاح-نشده حدود mv250 میلی ولت به سمت پتانسیل های کمتر انتقال یافت. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامتر های ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. اکسایش لوودوپا در دامنه ی خطی ?m 1500.0-1.0 و حد تشخیص?m 46/0 برای لوودوپا براساس ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. از ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین هم زمان لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان در سطح الکترود اصلاح شده استفاده شد. اندازه گیری لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان در نمونه ی حقیقی با استفاده از روش افزایش استاندارد انجام شد. در بخش دوم این کار پژوهشی، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر پایه ترکیبات الکتروسنتز شده از مشتق کتکول و نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید آماده شد. پارامتر های ضریب انتقال (?) وثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد.. سپس اکسایش ایزوپرونالین در سطح الکترود اصلاح شده بررسی شد. 0/7ph= به عنوان ph بهینه انتخاب شد، اکسایش ایزوپرونالین نسبت به الکترو خمیر کربن اصلاح نشده حدود 100 میلی ولت به سمت پتانسیل های کمتر انتقال یافت. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامتر های ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. براساس ولتامتری پالس تفاضلی اکسایش ایزوپرونالین در دامنه ی خطی ?m 1200.0-5/0 و حد تشخیص ?m 19/0به دست آمد. از ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین هم زمان ایزوپرونالین، استامینوفن و فولیک اسید در سطح الکترود اصلاح شده استفاده شد. اندازه گیری ایزوپرونالین، استامینوفن و فولیک اسید در نمونه ی حقیقی با استفاده از روش افزایش استاندارد انجام شد.

الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر بازه وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم، و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجایی که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح خواص سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترود میتوان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدید طراحی و به کمک آنها ابزارهای حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. در بین روش های اصلاح سطح، اصلاح سطح الکترود طلا با نانو ذرات طلا و تک لایه خودآرا از اهمیت خاصی برخوردار است. در این کار تحقیقاتی الکترود طلا با استفاده از نانو ذرات طلا و تک لایه های خودآرای 5-(1و3-دی تیولان-2-ایل)-3-متیل بنزن-1و2-دی ال اصلاح گردیده و رفتار الکتروشیمیایی آنها با استفاده از تکنیک های ولتامتری بررسی گردیده است. همچنین برخی پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند سرعت انتقال ظاهری برابر با 2/9 و ضریب انتقال برابر با 5/0 برای این الکترود محاسبه شد. در ادامه از این الکترود اصلاح شده برای الکتروکاتالیز و اندازه گیری کمی برخی گونه های مهم زیستی مانند ایزوپرونالین و لوودوپا استفاده شده است. برای هر گونه نیز برخی پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال، ثابت سرعت کاتالیزوری، ضریب انتشار، دامنه خطی غلظت و حدتشخیص توسط تکنیک های الکتروشیمیایی محاسبه شده اند.

الکترودهای اصلاح شده پلی پیرول از طریق الکترو پلیمریزاسیون در حضور یک لیگاند کمپلکس دهنده آنیونی (متیل رد) الگو سازی شده با یون ها ی سرب و مس، تهیه شد و برای تشخیص ولتا متری و پتانسیو متری این یون ها به کار گرفته شد. فرآیند الگو سازی پاسخ تجزیه ای الکترودها را افزایش می دهد. میزان گزینش پذیری به لیگاند اتصال دهنده و فرآیند الگو سازی بستگی دارد ولی نقش الگو سازی مهمتر است. گستره خطی پاسخ ولتامتری یون سرب از 8-10*0/3 تا 4-10*0/1 مولار می باشد و پاسخ پتانسیومتری الکترود با غلظت یون سرب در گستره ی 5-10*0/1 تا 2-10*0/5 مولار می باشد. شیب خط پتانسیومتری 7/29 میلی ولت بر دهه غلظت و حد تشخیص 6-10*0/5 مولار می باشد. الکترود الگوسازی شده انتخاب گزینی پتانسیومتری خوبی برای یون سرب در مقایسه با یون های دیگر نشان می دهد. نتایج آزمایشات با تکنیک ولتامتری برهنه سازی آندی ضربانی تفاضلی (dpasv) نشان می دهد که جریان وابسته به غلظت سرب است. آزمایش های انجام شده روی سرب بر روی مس نیز انجام گرفت و گستره خطی ولتامتری یون مس از 8-10*0/1 تا 3-10*0/1 مولار به دست آمد، همچنین آزمایش های پتاسیومتری گستره ای از 6-10*9/3 تا 2-10*0/1 مولار با شیب نرنستی 29 میلی ولت بر دهه غلظت را نشان داد. بهینه سازی متغیر ها و اثر مزاحمت تعدادی از یون ها نیز بررسی گردید، این آزمایشات نقش چشمگیر فرآیند الگوسازی را نشان می دهد.

چکیده بطور کلی این پروژه شامل دو بخش کاملا مجزا می باشد. در بخش اول که در فصل های سوم، چهارم و پنجم به تشریح آن پرداخته شده است شامل طراحی زیست حسگرهای متفاوت بر اساس نانوذرات گوناگون بوده است. در بخش دوم که در فصل ششم به تشریح آن پرداخته شده است طراحی حسگر و بررسی رفتار آن جهت اندازه گیری ترکیبات بیولوژیکی و محاسبه برخی از پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی ترکیبات بیولوژیکی مختلف است. در فصل سوم از بخش اول این پروژه، ابتدا به روش الکتروشیمیایی، نانو ذره طلا را بر روی الکترود خمیر کربن ترسیب کرده پس از تثبیت dna تک رشته ای پروب تیول دار شده بر روی الکترود اصلاح شده با نانوذره طلا خصوصیت و رفتار سطح الکترود اصلاح شده و همچنین تشخیص هیبریداسیون از طریق ولتامتری چرخه ای، روش ولتامتری پالس تفاضلی و روش امپدانس بررسی گردید. نکته ی قابل توجه این که، با هیبرید شدن پروب با تک رشته مکمل علامت تجزیه ای متیلن بلو که به-عنوان شناساگر الکتروفعال به کار رفته است تغییر می کند در صورتی که هنگامی که هیبریداسیون با رشته غیر مکمل انجام می شود تغییری در علامت تجزیه ای دیده نمی شود. نتیجه فوق این امکان را فراهم می آورد تا بتوان تک رشته ای مکمل را از تک رشته ای غیر مکمل تشخیص داد. سپس با استفاده از این الکترود و با کمک آنزیم dna پلیمراز و نوکلئوتیدهای موجود سنتز dna در محلول و بدون کمک pcr انجام گردید. فصل اول این پروژه بیشتر جنبه کیفی داشته و در آن علاوه بر سنتز رشته dna به کمک آنزیم تمام شرایط لازم برای انجام فرایند هیبریداسیون از جمله دما و غلظت و همچنین روش هیبریداسیون و در نهایت زمان و غلظت متیلن بلو به عنوان شناساگر بهینه گردید. در فصل چهارم از بخش اول پس از ساخت نانو صفحه گرافن اکسید و کاهش شیمیایی آن، دو زیست حسگر الکتروشیمیایی با کاربرد گرافن و الکترود کربن شیشه ای توسعه یافته است. به منظور افزایش حساسیت این زیست حسگر ابتدا سطح الکترود با گرافن اصلاح شده و سپس فعال شد. در پایان دو dna کاوشگر (پروب) آمین دار شده با توالی های متفاوت بر روی دو الکترود مجزا قرار گرفت. تمام مراحل از جمله زمان تثبیت رشته کاوشگر، زمان هیبریداسیون با رشته مکمل و دمای لازم برای هیبرید شدن، همچنین زمان لازم برای قرار گرفتن tween برای حذف رشته های dnaای که به طو غیراختصاصی بر روی سطح الکترود قرار گرفته اند، بهینه شد. برای بهینه سازی و بررسی هیبریداسیون دو توالی dna با رشته مکمل خود، از روش ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد. سرانجام محدوده خطی، حد تشخیص و تکرارپذیری روش برای اندازه گیری dna در سطح هر دو زیست حسگر طراحی شده گزارش شد. منحنی کالیبراسیون رسم شده برای این زیست حسگر دارای دو محدوده خطی ازm 20-10 × 0/1 تا m 14-10 × 0/1 و محدوده دوم ازm 14-10 × 0/1 تاm 10-10 × 0/1 بدست آمد. بر اساس منحنی کالیبراسیون حد تشخیص آمیلوژنین در سطح الکترود اصلاح شده با گرافن اکسید کاهش یافته و تک رشته پروبm 21-10 × 2/3 محاسبه شد. در فصل پنجم از بخش اول ابتدا نانولوله کربنی چند دیواره mwcnt)) به دو روش الکتروشیمیایی و شیمیایی عامل دار شد. پس از تثبیت آن بر روی الکترود کربن شیشه ای دو زیست حسگر الکتروشیمیایی بر اساس gce اصلاح شده باmwcnt عامل دار شده و دو dna آمین دار شده با توالی متفاوت ارائه شد. از mwcnt عامل دار شده برای افزایش حساسیت و تثبیت dna آمین دار شده بر روی الکترود استفاده شد. پس از بهینه سازی شرایط ساخت این دو زیست حسگر، هیبریداسیون رشته های مکمل با کمک روش های امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری مورد بررسی قرار گرفت. زیست حسگرهای طراحی شده برای تشخیص هیبریداسیون dna با حد تشخیص های پایین و قابل مقایسه ای با سایر روش های معمول ارائه شده اند. برای روش شیمیایی محدوده خطی در نمودار کالیبراسیون ازm 17-10 × 0/1 تا m 12-10 × 0/1 و برای روش الکتروشیمیایی ازm 18-10 × 0/1 تاm 14-10 × 0/1 بدست آمد. همچنین حدتشخیص برای روش الکتروشیمیایی نیز پایین تر از روش شیمیایی بدست آمد. در بخش دوم یا به عبارتی فصل ششم این تحقیق، ابتدا رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره ای و ترکیب آلی و جدید2و2 -]1و2-اتانیدیل بیس (نیتریلومتیلیدین)_ بیس هیدروکینون برای اندازه گیری اپی نفرین، بررسی شده است. پارامترهایی از اصلاح گر تثبیت شده بر روی سطح الکترود مانند ضریب انتقال و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده در اثر اکسایش، از بررسی ولتاموگرام های چرخه ای به دست آمدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری اپی نفرین در سطح الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اضافه ولتاژ اکسایش اپی نفرین به میزان mv222 کاهش می یابد و افزایش شدت جریان قابل ملاحظه ای نیز رخ می دهد. پارامترهای مختلفی همچون ph محلول بهینه شدند. همچنین از روی نمودار تافل و رابطه مورد نظر مقدار ? برای اپی نفرین 46/0 تعیین شد که در توافق خوبی با کارهای قبلی است. در با مطالعات کرونوآمپرومتری نیز ضریب نفوذ اپی نفرین d)) برابر cm2 s-16-10 × 67/4 محاسبه شد. اندازه-گیری اپی نفرین به روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان می دهد که منحنی کالیبراسیون در گستره ی غلظتی mm 020/0 – 005/0 و mm 00/6 – 02/0 خطی است و حد تشخیص روش برابر µm0/1 می باشد. همچنین مشخص شد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی دماغه های اکسایشی اپی نفرین و استامینوفن را دارد درحالی که در حالت عادی همپوشانی دارند. به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، اندازه گیری در نمونه حقیقی دارویی ( آمپول) انجام گرفت و نتایج قابل قبولی را ارائه کرد. در قسمت دوم این بخش، الکترود خمیر کربن جدیدی همراه با نانو ذره کربنی و اصلاحگر 7-( 3و4دی هیدروکسی فنیل) 10و 10 دی متیل 9و 10و 11و 12 تترا هیدرو بنزو (c) اکریدین 9 (h 7) برای اندازه گیری ایزوپروترونول بهینه سازی شد. مقدار ضریب انتقال اصلاحگر (?) تعیین گردید و اکسایش ایزوپروترونول در سطح این الکترود با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد که کم شدن اضافه ولتاژ و افزایش شدت جریان اکسایش که از مشخصه-های الکتروکاتالیز هستند، مشاهده شد. مقدار متوسط ثابت انتقال بار ظاهری بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده بر روی سطح الکترود (ks) s-199/1 و مقدار پوشش سطحی برابر با mol.cm-210-10 × 27/3 برای الکترود محاسبه گردید. مطالعات ولتامتری پالس تفاضلی نیز نشان داد که منحنی کالیبراسیون اندزه گیری ایزوپروترونول در محدوده غلظت های µm25/0 تا µm0/20 و در محدودهµm 0/20 تا mm0/ 2خطی است. با استفاده از روش پالس ولتامتری تفاضلی دماغه های آندی اکسایش چهار گونه ایزوپروترونول، اوریک اسید، فولیک اسید و تریپتوفان در سطح این الکترو اصلاح شده به صورت چهار دماغه ولتامتری مجزا و قابل تشخیص در آمده که نشان می دهد امکان همزمان سنجش این چهار گونه در حضور هم توسط این الکترود اصلاح شده میسر است. نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری ایزوپروترونول، در دو نمونه حقیقی با روش افزایش استاندارد انجام شد. در قسمت سوم از این بخش یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با گرافن اکسید کاهش یافته و نانو لوله های کربنی و کمپلکس کبالت (ii) (بیس بنزوئیل استون اتیلن دیمینو) تهیه شده و سپس از آن برای اندازه گیری همزمان ایزوپروترونول، کاپتوپیریل و تریپتوفان استفاده شد. الکترود تهیه شده فعالیت الکتروکاتالیستی بسیار موثری برای اکسیداسیون ایزوپروترونول در بافر فسفات m 1/0 با 0/7 ph= نشان داد. مطالعات ولتامتری موج مربعی نیز نشان داد که منحنی کالیبراسیون اندزه گیری ایزوپروترونول در محدوده غلظت های µm125/0 تا µm0/30 و در محدودهµm 0/30 تا µm0/300 خطی است و حد تشخیص روش برابرnm0/50 می باشد. در پایان مشاهده شد که روش پیشنهادی برای اندازه گیری ایزوپروترونول، در دو نمونه حقیقی آمپول و نمونه سرم خون انسان با روش افزایش استاندارد توانایی لازم را دارد.

چکیده الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر بازده وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آن جا که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترود ها می توان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدیدی طراحی و به کمک آن ها ابزارهای حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. این کار تحقیقاتی شامل دو بخش الف- بررسی رفتار الکتروشیمیایی گونه های بیولوژیکی به وسیله الکترودهای اصلاح شده و ب- بررسی اثر افزودنی های مختلف به الکترولیت در عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای است. از آن جا که اصلاح گرها و مواد اندازه گیری شده در بخش اول این کار متعدد می باشد، لذا این بخش در 8 قسمت مجزا به شرح ذیل توضیح داده می شود: 1- در تحقیق اول الکترود طلا با تک لایه های خودآرای 2- (2 و 3- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول ((hpb اصلاح گردید و رفتار الکتروشیمیایی آن با استفاده از روش های ولتامتری بررسی شد. برخی از پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند ضریب انتقال (46/0?=) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری ( s-13/1=ks) بین پیکره الکترود و لایه اصلاح‎گر تثبیت شده در سطح الکترود محاسبه شد. در ادامه از این الکترود برای الکتروکاتالیز دوپامین در حضور استامینوفن با حد تشخیص µm 03/0 استفاده شد. 2- در تحقیق دوم الکترود طلای اصلاح شده با تک لایه های خودآرای مولکولی 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول (dht-sam) برای تعیین اپی نفرین و اوریک اسید استفاده گردید. ابتدا dht-sam با روش های متفاوت مشخصه یابی شد. سپس اکسایش اپی نفرین در الکترود اصلاح شده بررسی شد. درph بهینه 0/7 اکسایش اپی نفرین در پتانسیل حدودmv 200 کمتر از الکترود طلای اصلاح نشده صورت گرفت. مقادیر ضریب انتقال (35/0?=)، ثابت سرعت کاتالیستی m-1s-1) 104×4/4=ks) و ضریب نفوذ (cm2s-1 03/1= (d برای اپی نفرین با استفاده از روش های الکتروشیمیایی محاسبه شد. 3- در تحقیق سوم خودآرایی تک لایه های 2- (2 و 3- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول ((hpb بر روی الکترود کربن شیشه ای (gce) اصلاح شده با نانوذرات طلا صورت گرفت. در ابتدا نانوذرات طلا با دو روش شیمیایی و الکتروشیمیایی بر روی gce تثبیت شدند بعد hpb بر روی نانوذرات طلا خودآرا شد. الکترود اصلاح شده برای اندازه گیری همزمان ایزوپرنالین و اوریک اسید استفاده شد. ولتامتری ضربانی تفاضلی دارای پاسخ خطی در گستره غلظتیµm 0/900-1/0 و حد تشخیصnm 0/82 در شرایط بهینه برای ایزوپرنالین بود. 4- در تحقیق چهارم پس از ساخت نانو صفحه های گرافن اکسید و احیای شیمیایی آن، الکترود کربن شیشه ای با نانو صفحه های گرافن اکسید کاهش یافته و نانو ذرات طلا اصلاح شد و ? سپس تک لایه های خودآرای 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول (dht) بر روی آن تشکیل شد. از این الکترود برای اندازه گیری لوودوپا (ld) در حضور اوریک اسید (ua) و فولیک اسید (fa) استفاده شد. برای گونه لوودوپا پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال (46/0=?)، ضریب انتشار (cm2 s-16-10×4/7 (d=و حد تشخیص µm 018/0 به دست آمد. الکترود پیشنهادی برای تعیین ld، uaوfa در نمونه های حقیقی مانند قرص مادوپار، ادرار و سرم خون انسان به کار برده شد. 5- در تحقیق پنجم الکترود خمیر کربن با نانوذراتmcm/zro2 اصلاح گردید و از آن برای اندازه گیری همزمان اپی نفرین و استامینوفن استفاده شد. برای گونه اپی نفرین پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال )41/0=(?، ضریب انتشار (cm2 s-1 5-10×83/1 (d=و حد تشخیص µm 5/0 به دست آمد. 6- در تحقیق ششم خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات کربن سنتز شده، گرافن اکسید کاهش یافته، و مشتق هیدروکینونی (z)-4- (نفتالن-1- ایلیمینو متیل) بنزن-1، 2- دیول (nyb) با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. الکترود اصلاح شده به عنوان یک حس گر الکتروشیمی برای اکسایش ایزوپرنالین استفاده شد. ولتامتری ضربانی تفاضلی دو گستره خطی 2/0 تاµm 0/80 و 0/80 تا µm 0/1000 برای ایزوپرنالین نشان داد. 7- در تحقیق هفتم dna تک رشته ای تیول دار شده بر روی الکترود طلا تثبیت شد و سپس تشخیص هیبریداسیون و سنتز dna از طریق ولتامتری چرخه ای، ولتامتری ضربانی تفاضلی و روش امپدانس صورت گرفت. در شرایط بهینه نتایج امپدانس و تکنیک ولتامتری ضربانی تفاضلی حد تشخیص m 20-10×6/4 و m 15-10×9/1 را به ترتیب نشان دادند. 8- در تحقیق هشتم پس از ساخت گرافن اکسید و احیای الکتروشیمیایی بر روی الکترود کربن شیشه ای، نانو ذرات طلا به روش الکتروشیمیایی بر روی آن تثبیت شد. سپس dna تک رشته ای پروب تیول دار شده بر روی الکترود اصلاح شده تثبیت شد و تشخیص هیبریداسیون dna از طریق ولتامتری چرخه ای و روش امپدانس صورت گرفت. سرانجام در شرایط بهینه حد تشخیص m 20-10×0/1 با روش امپدانس به دست آمد. در بخش دوم این پایان نامه افزودنی های2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول،, n ?-n بیس( 2- فنیل سولفانیل-بنزیلیدن)-اتان-1، 2- دی آمین، (e)-1- ((4-(بنزو [d]تیازول-2- ایل) فنیل) دیازنیل) نفتالن-2- ال، پنی سیل آمین و گلوتاتیون به الکترولیت سلول خورشیدی رنگدانه ای اضافه شد و اثر این افزودنی ها در عملکرد سلول خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش m 05/0 اصلاح گر 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول در الکترولیتی شامل 1- متیل- 3- پروپیل ایمیدازولیوم یدید (mpii) و m05/0 ید در مخلوط استونیتریل و والرونیتریل باعث افزایش دانسیته فوتوجریان از 1/11 به ma/cm2 8/12 و افزایش ولتاژ از 66/0 بهv 68/0 می گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.