طراحی، ساخت و ارزیابی یک نانو حسگر و یک زیست حسگر به منظور اندازه گیری اسید فولیک در آرد گندم

چکیده فولات یکی از مهم ترین ویتامین هایی است که نقش مهمی در سوخت وساز بدن انسان ایفا می کنند. کمبود اسیدفولیک با شیوع نقص در لوله عصبی نوزادان، بیماری های قلبی و عروقی، سرطان روده بزرگ و کم خونی در رابطه است. تاکنون روش هایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به تشخیص دهنده اسپکتروسکوپی جرمی، رنگ سنجی، اسپکتروسکوپی، نورتابی شیمیایی، روش های فلوریمتری و روش های میکروبی برای تشخیص اسید فولیک گزارش شده اند. به هرحال اغلب این روش ها به علت نیاز به روش های استخراج و خالص سازی مقدماتی هزینه بر و زمان بر بوده و یا تحت تأثیر مزاحمت عوامل مداخله گر قرار می گیرند، که موجب ایجاد محدودیت استفاده از آن ها در تجزیه مواد غذایی می شود. روش های الکتروشیمیایی، روش های ساده و ارزانی هستند که به مقادیر بسیار کمی نمونه برای تجزیه نیاز دارند. تا کنون مطالعاتی درباره اندازه گیری اسید فولیک توسط روش های الکتروشیمیایی انجام شده که برخی از آن ها فاقد حساسیت بالا و یا در بسیاری موارد فاقد انتخابگری مناسب هستند. به منظور افزایش حساسیت، یک روش جدید برمبنای فعال سازی الکترود طلای اصلاح شده با نانوذره طلا، توسط اعمال پتانسیل بالا در الکترولیت سود استفاده گردید. سپس اثر پارامترهای شیمیایی و دستگاهی مانند غلظت سود، سرعت روبش، پتانسیل فعال سازی و زمان اعمال پتانسیل بهینه سازی گردید. نتایج نشان داد که غلظت 1 مولار سود در سرعت روبش 100 میلی ولت برثانیه و اعمال پتانسیل فعال سازی 5/4 ولت به مدت 60 ثانیه بهترین پاسخ ها را ایجاد می کند. در مرحله بعد اکسیداسیون انتخابی اسیدفولیک بر روی سطح الکترود مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این حسگر رابطه خطی مناسبی بین پیام جریان و غلظت اسیدفولیک در دامنه 8-10*1 تا 6-10*1 مولار مشاهده شد و حدتشخیص 9-10*50/7 مولار به دست آمد. همچنین اثر مواد مداخله گر بر اندازه گیری اسید فولیک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حساسیت و انتخابگری مناسب این حسگر نسبت به اغلب مواد مورد بررسی را نشان داد. زیست حسگرها دارای انتخابگری بالاتری نسبت به سایر حسگرها هستند. در مطالعه دیگری به منظور افزایش انتخابگری، برای اندازه گیری سریع اسیدفولیک از الکترود مغزمداد اصلاح شده با داکسی ریبونوکلئیک اسید به دست آمده از اسپرم ماهی سالمون استفاده گردید. در مرحله اولph محلول، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید، زمان تثبیت و پتانسیل تثبیت در سه سطح با استفاده از روش رویه سطح پاسخ بهینه سازی شد. شرایط بهینه شامل ph معادل 8/4 ، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید معادل 24 میکروگرم بر میلی لیتر، پتانسیل تثبیت 7/0ولت و زمان اعمال پتانسیل معادل 304 ثانیه به دست آمد که با استفاده از این متغیرها، پیام جریان 04/3 میکروآمپر ایجاد شد. در مرحله دوم، اتصال اسیدفولیک با داکسی ریبونوکلئیک اسید تثبیت شده روی الکترود مغز مداد با دنبال کردن پیام جریان بازآلی آدنین، بررسی گردید. با استــــفاده از این زیست حسگر، غلظت اسیدفولیک در دامنه 1 تا 10 میکرومول دارای رابطه خطی با پیام جریان بود و حدتشخیص 8-10*06/1 به دست آمد. علاوه براین، انحراف معیار نسبی حاصل از 10 تکرار ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری غلظت های 2 و 5 میکرومول از اسیدفولیک به ترتیب 6/4 و 3/4% به دست آمد. بررسی تأثیر مواد مزاحمت زای احتمالی نشان دهنده انتخاب گری بسیار خوب این زیست حسگر در اندازه گیری بود. در نهایت هر دو حسگر برای اندازه گیری اسیدفولیک در نمونه های واقعی مانند قرص اسیدفولیک، آرد گندم و اسفناج مورد استفاده قرار گرفت.