این پژوهش با هدف بهبود حساسیت،‏ پایداری و حدتشخیص حسگرهای ارگانوفسفات انجام شد. در این تحقیق برای اولین بار دو سامانه جریان عبوری به گونه ای طراحی شده که آنزیم استیل کولین استراز با کمک نانولوله کربنی چند دیواره و سیلیکا-ژل در یک بیو راکتور بستر ثابت تثبیت شده است. در سامانه اول تثبیت آنزیم استیل کولین استراز با استفاده از "سل ژل بازی مبتنی بر حامل اتانول" با کمک روش سطح پاسخ بهینه گردید. به منظور بهینه سازی تثبیت آنزیم با کمک روش سطح پاسخ متغیر های (نانو لوله کربنی:آنزیم) و (سل- ژل:نانو لوله کربنی+آنزیم) بررسی شدند و مقادیر بهینه با استفاده از نرم افزار مینی تب 14 به ترتیب 07/1 و 43/0 بدست آمد. میزان بهینه دبی جریان برای رسیدن به جذب بیشینه، 4/0 میلی لیتر بر دقیقه بدست آمد. پاسخ حسگر جریان عبوری به تغییرات غلظت استیل تیوکولین یداید مورد بررسی قرارگرفت و غلظت 1 میلی مولار استیل تیوکولین یداید به عنوان مقدار بهینه تعیین شد. با در نظر گرفتن زمان ماند 14 دقیقه، درصد مهار آنزیم نسبت به غلظت آلاینده ترسیم شد. مهار آنزیم توسط پاراکسون در محدوده 25/0 تا 25 میلی گرم بر لیتر از یک رابطه خطی تبعیت کرد (9873/0 r2 = ). حد شناسایی برابر 02/0 میلی گرم بر لیتر (8- 10 × 3/7 مولار) محاسبه شد. در بخش دیگری از پژوهش تثبیت آنزیم استیل کولین استراز با سل ژل اسیدی مبتنی بر حامل آبی با کمک روش سطح پاسخ بهینه شد. برای رسیدن به بیشترین میزان واکنش مربوط به روش تثبیت، میزان آنزیم (از نظر تعداد واحد های فعال بر واحد سطح بستر تثبیت) و میزان نانولوله کربنی و میزان سل ژل بهینه گردید. مقادیر بهینه برای متغیر های میزان آنزیم، نانولوله کربنی و سل- ژل به ترتیب u.cm-2 169/0، ml 607/0 و ml 012/1 بدست آمد. همچنین با تلفیقی از فنون جریان عبوری، آنالیز تزریق در جریان، تبدیل فوریه سریع و ولتامتری چرخه ای شناسایی ارگانوفسفات انجام شد. مقادیر بهینه سرعت روبش پتانسیل، زمان اقامت خوراک در راکتور، دبی جریان و غلظت استیل تیوکولین کلراید به ترتیب برابر10 ولت بر ثانیه، 6 دقیقه، 34/0 میلی لیتر بر دقیقه و 750 میکرومولار بدست آمد. با در نظر گرفتن زمان ماند 12 دقیقه، درصد مهار آنزیم نسبت به غلظت آلاینده ترسیم شد. نتایج نشان داد مهار آنزیم استیل کولین استراز نسبت به افزایش غلظت پاراکسون بر مبنای -log [paraoxon] خطی (9841/0 r2 = ) می باشد. با توجه به منحنی کالیبراسیون حد تشخیص این زیست حسگر 7- 10 × 7/1 میلی گرم بر لیتر (13- 10 × 2/6 مولار) محاسبه شد.

یک حسگر الکتروشیمیایی برای تعیین نیکوتین توسط ته نشینی نانوذرات مس روی سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله ها ی کربنی چند دیواره تهیه گردید. در ابتدا سطح الکترود کربن شیشه ای توسط نانولوله ها ی کربنی چند دیواره اصلاح شد، سپس فیلم نانوذرات مس توسط اعمال پتانسیل در دامنه پتانسیل v3/0- تا 75/0+ و در محلول cucl2 (mol.l-1µ 75/1) بر روی سطح ته نشین گردید. الکترود اصلاح شده توسط sem و ولتامتری چرخه ای تعیین مشخصات شدند. پارامتر های آزمایشگاهی تأثیر گذار بر روی پاسخ حسگر مانند ph، مقدار اصلاح کننده، غلظت اصلاح کننده، سرعت روبش ته نشینی، تعداد سیکل و غلظت نمک مس مورد بررسی قرار گرفت و مقادیر بهینه سازی شده به ترتیب دارای مقادیر 0/7، µl 10، mg ml-12، mv s-1 100، 20 و mol.l-1µ 75/1 بهینه شد. رفتار الکتروشیمیایی مربوط به الکترواکسایش نیکوتین در سطح الکترود مورد مطالعه بررسی شد. نتایج نشان داد که الکترود اصلاح شده اثر الکتروکاتالیزوری موثری برای اکسایش آندی نیکوتین در محلول بافر فسفات 7ph = نشان می دهد. برای منحنی کالیبراسیون دو محدوده ی خطی به دست آمد. محدوده ی خطی m5-10×9 - 6-10×1 با شیب منحنی کالیبراسیون 162/1 (996/0 = 2r) و محدوده ی خطی m3-10×1- 4-10×1 با شیب منحنی کالیبراسیون 168/0 (995/0 = 2r) خطی به دست آمد. همچنین حد آشکار سازی mµ 1 محاسبه شد. مطابق بررسی های آنالیتیکی، تکرار پذیری با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط نانولوله های کربنی و نانوذرات مس بهبود یافته بود. بر این اساس میزان انحراف معیار داده ها 7/5% به دست آمد.