در بخش اول این پایان نامه بررسی مقایسه ای بین الکترودهای خمیرکربنی اصلاح شده با سل ژل solgel و نانو ذرات طلای خود سازمان یافته بر روی سل ژل در حضور لیگاند مرکاپتوسوکسینیک اسید به عنوان یون پذیر انجام شد. الکترودهای اصلاح شده با سل ژل ولیگاند مرکاپتوسوکسینیک اسید sol-gel-msa پاسخ نرنستی با شیب در محدوده خطی کویل شده بر روی سل ژل و لیگاند مرکاپتوسوکسینیک اسید sgan-msa پاسخ نرنستی با شیب در محدوه خطی تا مولار نسبت به یون آلومینیوم (iii) از خود نشان دادند. در بخش دوم از این پایان نامه از سه لیگاند سنتری جدید با نام های )پیس (1-اکسواتوکسی) مورفولین -2-کربودی تیوات ) -2،6 دی آمینوپیریدین [ (p1) و ]پیس](1-کسواتوکسی) دی اتیل امین -2- کربودی تیوات [(-6،2 دی آمینو پیریدین [ (p3) برای طراحی الکترودهای خمیر کربنی اصلاح شده برای اندازه گیری پتانسومتری یون نفره (i) استفاده شد و نتایج حاصل از پاسخ الکترودها با یکدیگر مقایسه شد. ازمیان سه الکترود اصلاح شده با p1 از نظر گستره خطی، شیب نرنستی، حد تشخیص، ضرایب گزینش پذیری و کارایی در اندازه گیری های پتانسیومتری پاسخ های مناسب تری ران نشان داد

در این رساله تعدادی زیست حسگر dna جدید برای اندازه گیری کمی برخی توالی های dna، داروی مورفین، رنگ متیلن بلو و یون جیوه طراحی شد. در کار اول، یک زیست حسگر جدید برای اندازه گیری کمی یک توالی سنتزی از dna طراحی شد. در این زیست حسگر، ابتدا ترکیب 2-آمینو-5-مرکاپتو-4،3،1- تیادیازول (amt) به روش خود آرایی بر روی الکترود طلا قرار گرفت که در مرحله بعد این ترکیب در سطح الکترود به نمک دیازونیوم تبدیل شد. در نهایت dna تک رشته کاوشگر از طریق پیوند الکترواستاتیکی بر روی الکترود تثبیت شد. در کار دوم، الکترود طلا با فیلم چند لایه ای از نانوذرات طلا و تیواوره اصلاح شد. سپس یک dna کاوشگر که با ترکیبات n-(3-دی متیل آمینوپروپیل)-n-اتیل کربو دی ایمید هیدروکلرید (edc)و n-هیدروکسی سوکسین ایمید (nhs) فعال شده بود، از طریق پیوند کووالانسی بر روی الکترود طلای اصلاح شده تثبیت شد. حضور فیلم چند لایه نانوذرات طلا و تیواوره بر سطح الکترود باعث تثبیت کارآتر dna تک رشته شده و در نتیجه تاثیر زیادی بر افزایش حساسیت زیست حسگر طراحی شده نسبت به dna هدف دارد. در این کار از متیلن بلو به عنوان شناساگر الکتروشیمیایی استفاده شد. در کار بعدی، الکترود طلا با نانوذرات طلا، مرکاپتوبنزالدهید و یک dna دو رشته اصلاح شد. dna تثبیت شده بر روی الکترود در ph مورد مطالعه، هم برهم کنش الکترواستاتیک و هم برهم کنش انباشتگی با مورفین داشت، در نتیجه یک زیست حسگر جدید dna برای اندازه گیری مورفین طراحی شد. در کار چهارم، الکترود طلا با نانوذرات طلا و مرکاپتوبنزالدهید اصلاح شد. dna کاوشگر ویروس هپاتیت b که با گروه nh2 فعال شده بود، از طریق برهم کنش کووالانسی با گروه آلدهیدی بر روی سطح الکترود تثبیت شد. زیست حسگر پیشنهاد شده انتخاب پذیری مناسبی نسبت به dna هدف ویروس هپاتیت b نشان داد و به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری dna ویروس در نمونه های ادرار و پلاسمای خون مورد استفاده قرار گرفت. در کار پنجم، الکترود خمیر کربنی به وسیله نانوذرات مغناطیسی، پارانیترو آنیلین و dna کاوشگر ویروس هپاتیت b فعال شده اصلاح شد. تثبیت dna کاوشگر بر روی الکترود از طریق پیوند کووالانسی بین گروههای nh2 قرار گرفته در سطح الکترود و گروههای فسفات فعال شده dna انجام شد. در این کار از متیلن بلو به عنوان شناساگر الکتروشیمیایی استفاده شد و زیست حسگر ارائه شده حساسیت و انتخاب پذیری مناسبی برای اندازه گیری مقادیر ناچیز از ویروس هپاتیت b در نمونه های حقیقی نشان داد. در کار ششم، سطح شیشه با ترکیب 3-(مرکاپتوپروپیل) تری متوکسی سیلان (mpts)، نانوذرات طلا و dna تک رشته عامل دار شده به وسیله گروه عاملی –s-h اصلاح شد. شیشه اصلاح شده سپس درون محلول متیلن بلو فرو برده شد و مقدار جذب متیلن بلوی انباشته شده بر روی سطح شیشه به روش اسپکتروفوتومتری uv-vis مورد اندازه گیری قرار گرفت. در مرحله بعد شیشه اصلاح شده به روش ذکر شده، درون محلول dna دارای 4 باز تیمین غیر متمم فرو برده شد. در این حالت به دلیل عدم هیبریداسیون تغییری در سیگنال جذبی متیلن بلوی انباشته شده مشاهده نشد. از طرفی وقتی که شیشه اصلاح شده با dna کاوشگر درون محلول dna فوق الذکر و غلظت های مختلف از یون های جیوه قرار گرفت، به دلیل تشکیل کمپلکس t-hg2+-t، و انجام هیبریداسیون، مقدار متیلن بلوی انباشته شده بر روی سطح شیشه کاهش یافت که میزان این کاهش متناسب با غلظت یون جیوه موجود در محلول بود، که از این اصل برای طراحی یک زیست حسگر نوری dna برای اندازه گیری جیوه استفاده شد. در کار هفتم، سطح شیشه با ترکیب mpts ، نانوذرات طلا و یک dna تک رشته عامل دار شده با گروه عاملی –s-h که فقط دارای بازهای گوانین بود اصلاح شد. بازهای گوانین موجود در dna تثبیت شده بر روی شیشه برهم کنش مناسبی با متیلن بلو دارند که برای طراحی یک زیست حسگر نوری برای اندازه گیری متیلن بلو استفاده شد. جذب متیلن بلوی انباشته شده بر روی سطح شیشه رابطه مستقیمی با غلظت متیلن بلو داشت. زیست حسگر طراحی شده، حساسیت زیادی برای اندازه گیری متیلن بلو و گزینش پذیری عالی نسبت به متیلن بلو در مقایسه با بسیاری از رنگ های کاتیونی و آنیونی نشان داد.