ساخت حسگر و زیست حسگر های الکتروشیمیایی بر پایه مواد کربنی نانو ساختار و پلی مرهای رسانای اصلاح شده با نانو

در بخش اول، با استفاده از روش الکتروشیمیایی سطح الکترود کربن شیشه با پلی پایرول اوراکسید شده و تزییین شده با نانو ذرات طلا اصلاح شد. در ادامه با تثبیت گلوکز اکسیداز در سطح الکترود اصلاح شده، زیست حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری گلوکز طراحی و ساخته شد. بررسی های انجام شده نشان داد که ثابت سرعت انتقال الکترون (ks)در این بستر1- s3/10 می باشد. همچنین بررسی اثر ph محلول آزمایشی نشان داد که پیک مربوط به هسته الکترو فعال آنزیم (fad) با تغییر غلظت پروتون با شیب نرنستی1mvph- 526- جابه جا می شود که حاکی از مکانسیم انتقال دو الکترون به ازاء دو پروتون شرکت کننده در واکنش است. بررسی های انجام شده نشان داد که در حضور اکسیژن حل شده در محلول آزمایشی پیگ احیایی در نتیجه احیاء اکسیژن از شدت بیشتری برخوردار است. بنابراین با دنبال کردن کاهش غلظت اکسیژن در اثر تزریق گلوکز به محلول آزمایشی، غلظت گلوکز در محلول آزمایشی اندازه گیری کرند. محدوده خطی غلظتی و حد تشخیص به ترتیب 8-1 میلی مولار و 5/0 میلی مولار بدست آمد. در بخش دوم، با استفاده از روش الکتروشیمیایی کوپلی مری از دو مونومر دی فنیل آمین و پارا دی آمینو بنزن ساخته شد و نشان داده شد که این کوپلی مر می تواند به تغییرات یدات در محلول آزمایشی حساس باشد. بررسی های انجان شده نشان داد که کوپلی مر حاصل از نسبت مولی 2 میلی مولار دی فنیل آمین و 4 میلی مولار پارا دی آمینو بنزن به دلیل تخلخل بیشتر نسبت به پلی دی فنیل آمین، امکان نفوذ بیشتر یون های یدات را به سطح الکترود اصلاح شده با پلی مر فراهم و در نتیجه امکان مبادله این آنیون الکترو فعال را با انیون های سولفات غیر الکترو فعال بیش از پیش فراهم می کند. بنابراین حساسیت حسگر الکتروشیمیایی ساخته شده در این نسبت مونومری بیش از سایر نسبت ها و بیش از پلی دی فنیل آمین است. بررسی های انجام شده نشان داد که ضریب نفوذ و ثابت سرعت کاتالیزکنندگی به ترتیب برابر با 1-s 2cm6-10×36/4 و 3cm1-mol1-s105×16/1 می باشد. با استفاده از روش آمپرومتری در پتانسیل 05/0 ولت منحنی کالیبراسیون برای یدات رسم گردید. محدوده خطی غلظتی و حد تشخیص به ترتیب برابر با 550-50 میکرومولار و 8/0 میکرومولار بدست آمد. در بخش سوم، انتقال مستقیم الکترون از هسته الکترو فعال آنزیم گلوکز اکسیداز به سطح الکترود نانو متخلخل کربن شیشه ای بررسی و مطالعه شد. در این بخش نشان داده شده الکترود نانو متخلخل کربن شیشه ای بر خلاف الکترود کربن شیشه ای می تواند شرایط لازم برای انتقال مستقیم الکترون را فراهم کند. ثابت سرعت انتقال الکترون هسته الکتروفعال آنزیم به سطح الکترود برابر با 1s- 27/5 بدست آمد. بررسی های انجام شده نشان داد که با تغییرات ph محلول آزمایشی هسته الکتروفعال آنزیم با شیب 1mvph- 578- جا به جا می شود که نشان دهنده تغییرات دو الکترون در فرایند الکتروشیمیایی به ازاء تغییرات دو پروتون در محلول واکنش است. مطالعات انجام شده نشان داد که الکترود نانو متخلخل کربن شیشه ای به تغییرات اکسیژن حل شده در محلول حساس است. بنابرین از روی تغییرات اکسیژن حل شده در محلول در پی افزایش غلظت گلوکز می توان غلظت گلوکز را اندازه گیری کرد. مطالعات حاصله نشان داد که محدوده خطی غلظتی گلوکز و حد تشخیص آن با استفاده از این زیست حسگر به ترتیب برابر با 8-1 میلی مولار و 1/0 میلی مولار است.