بکارگیری نانوذرات سیلیکون نیتریددرطراحی وساخت زیست حسگرگلوکزوپراکسیدهیدروژن

در این الکترود کربن شیشه ای با نانوذرات سیلیکون نیترید جهت بررسی فرایند انتقال الکترون مستقیم گلوکزاکسیداز و هموگلوبین بکار رفته است. ابتدا الکترود کربن شیشه ای با قرار دادن محلول حاوی نانوذرات پخش شده si3n4 بر روی آن و تبخیر حلال با این نانوذرات اصلاح می شود، با قرار دادن الکترود اصلاح شده با نانوذرات si3n4در محلول حاوی گلوکزاکسید و هموگلوبین ملکول های زیستی فوق روی سطح الکترود تثبیت می شوند. ثابت سرعت انتقال الکترون (ks) با در نظر گرفتن ضریب انتقال بار کاتدی (?) برای آنزیم گلوکزاکسیداز (493/0) و هموگلوبین (43/0) در این کار به ترتیب در حدود1-s 37/47 و 1-s 13/8 محاسبه شده است. این مقادیر محاسبه شده برای ثابت سرعت انتقال الکترون آنزیم گلوکزاکسیداز و هموگلوبین، بسیار بالاتر از مقدار محاسبه شده برای این آنزیم ها در سایر الکترودهای اصلاح شده است، که این تاییدی بر توانایی و خواص منحصر به فرد این نوع نانوذره برای تثبیت آنزیم ها و انجام فرایندهای مستقیم انتقال بار است. غلظت گلوکز با استفاده از زیست حسگرتهیه شده از تثبیت آنزیم گلوکزاکسیداز بر روی نانوذرات si3n4در حضور فروسن متانول به عنوان حدواسط انتقال الکترون اندازه گیری می شود. با توجه به جریان الکتروکاتالیزوری گلوکز می توان غلظت گلوکز را با این زیست حسگر با دقت و صحت کافی اندازه گیری نمود. در روش دیگر در محلول اشباع از اکسیژن و از روی کاهش جریان الکتروکاتالیزوری احیای اکسیژن و در حضور مقادیر متفاوت از گلوکز نیز می توان غلظت این ترکیب را سنجید. حد تشخیص، محدوده کالیبراسیون خطی و حساسیت زیست حسگر تهیه شده برای تعیین گلوکز در حضور حدواسط انتقال بار(فروسن متانول) با بکارگیری روش آمپرومتری هیدرودینامیک به ترتیب برابر 5/6 میکرومولار، 25 میکرومولار تا 5 میلی مولارگلوکز و na/µm 4/2 بدست آمده است. ضمنا مقدار km برای زیست حسگر فوق 61/7 میلی مولارمحاسبه شده است. مقادیر فوق کارایی بسیار بالای این زیست حسگر را در آنالیز گلوکز نشان می دهد. همچنین زیست حسگر تهیه شده از تثبیت hb بر روی نانوذرات si3n4 برای آنالیز مقادیر بسیار کم h2o2 به طور موفقیت آمیزی به کار می رود. حد تشخیص، محدوده کالیبراسیون خطی و حساسیت زیست حسگر تهیه شده برای تعیین پراکسیدهیدروژن به ترتیب 5/11 میلی مولار، 25 تا 7 میلی مولار پراکسید هیدروژن و na/µm9/1 بدست آمده است. ضمنا مقدار km برای زیست حسگر فوق 41/9 میلی مولارمحاسبه شده است. مقادیر گزارش شده برای این زیست حسگر قابل مقایسه با سایر زیست حسگرهای تهیه شده برای آنالیز h2o2 است.