در این تحقیق، جداسازی و شناسایی مولکولهای بزرگ dna با روش الکتروفورز میدان پالسی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است . انواع روش های الکتروفورز میدان پالسی و عوامل موثر بر عملکرد آن از قبیل: شکل، زاویه و شدت میدان، نوع و قدرت یونی بافر، نوع و غلظت آگاروز، دما و ... معرفی، بحث و نتیجه گیری شده است . سپس یکی از این روش ها که ددارای مزایای بیشتری نسبت به سایر روش ها بوده تحت عنوان الکتروفورز "میدان پالسی همگن متشکل از خطوط هم پتانسیل موازی" انتخاب گردید. در مرحله بعد نسبت به طراحی و ساخت دستگاه و سپس آزمایش های فنی آن اقدام شد. با استفاده از مولکول های استاندارد dna، آزمایش های متعددی برای ارزیابی صحت و بهینه کردن شرایط عملکرد دستگاه انجام گرفت . در هر مرحله از آزمایش ها عوامل موثر بر جداسازی تغیر داده شد تا سرانجام شرایط بهینه برای جداسازی مولکول های dna تا اندازه بیش از 2mb به دست آمد. نتایج به دست آمده از این پژوهش عبارتند از: -1 دستگاه الکتروفورز میدان پالسی متشکل از خطوط هم پتانسیل موازی طراحی و ساخته شد. -2 روشی برای برسی صحت عملکرد دستگاه ساخته شده ارائه گردید. -3 عوامل موثر بر عملکرد دستگاه مورد بررسی قرار گرفت که شرایط بهینه آن به قرار زیر است : -گرادیان ولتاژ میدان الکتریکی: 6/cm برای مولکول های کوچکتر از 1mb و 2 الی 47/cm برای مولکول های بزرگتر از 1mb. -زاویه بر همکنش میدان: 120 درجه. -زمان پالس : زمان های پالس ثابت 90، 105 و 120 ثانیه برای محدوده های از 90kb تا 2/2mb . -زمان آزمایش :حداقل 70 ساعت . -دما: 12-14 درجه سانتی گراد. -بافر: tbe 0/05m(0/5x) . -ژل: آگاروز با غلظت 1(w/v) درصد. با استفاده از دستگاه ساخته شده در شرایط بهینه فوق الذکر موفق به جداسازی اجزاء نمونه استاندارد saccharomyces cerevisiae در گسترده وزن مولکولی 90kb تا 2/2mb شدیم.

آنزیم های رسانا، آنزیم هایی هسند که می توانند به طور مستقیم با الکترودهای معمولی تبادل الکترونی انجام دهند. این آنزیم ها در ساخت زیست حسگرهای آمپرومتری نسل سوم کاربرد دارند. در این نوع از زیست حسگرها آنزیم رسانا هنگام برخورد با ماده مورد سنجش، با الکترود تبادل مستقیم الکترونی انجام می دهد و جریانی تولید می کند که متناسب با غلظت ماده مورد سنجش می باشد.یکی از روش های سنجش پراکسید هیدروژن، استفاده از آنزیم پراکسیداز می باشد. آنزیم پراکسیداز در حالت طبیعی نمی تواند با الکترودهای معمولی تبادل الکترون انجام دهد. در پژوهش حاضر آنزیم پراکسیداز با استفاده از اصلاح شیمیایی توسط آنتراکینون 2- کربوکسیلیک اسید از نظر الکتریکی رسانا شده است. ولتاموگرام آنزیم اصلاح شده در نزدیکی پتانسیل احیای مربوط به آنتراکیون 2- کربوکسیلیک اسید، قله های اکسید و احیای را نشان می دهد. پراکسیداز اصلاح شده در مقایسه با آنزیم طبیعی 8/75% فعالیت خود را از دست می دهد. همچنین ‏‎km‎‏آنزیم اصلاح شده در مقایسه با آنزیم طبیعی 18/0 میلی مولار افزایش پیدا می کند. برخلاف آنزیم طبیعی در آنزیم رسانا شده افزایش پراکسید هیدروژن سبب افزایش جریان کاتدی و کاهش جریان آندی در پتانسیل های مروبط به قله های آنتراکینون متصل به آنزیم می گردد. این افزایش جریان کاتدی و کاهش جریان آندی تا غلظت 2/1 میلی مولار متناسب با غلظت پراکسید هیدروژن می باشد.

تکنیک رسانایی سنجی یکی از روش های معمول در سنجش های آنزیمی است که اساس آن بر تشخیص یون های موجود در محلول مورد سنجش می باشد. با استفاده از این تکنیک و همچنین طراحی و ساخت الکترودهای اصلاح شده آنزیمی، می توان به غلظت سوبسترای موجود در محلول پی برد. در پژوهش حاضر سنجش و اندازه گیری محلول اوره مد نظر بوده و سعی شده است پارامترهای مختلف آن مورد بررسی قرار گیرد. در ابتدا خصوصیات و ویژگی های انواع روش های سنجش اوره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت سپس از بین آنها، روش رسانایی سنجی به خاطر دقت و حساسیت نسبتا بالا و سادگی کار انتخاب گردید. در مرحله اول، از الکترودهای پلاتینی برهنه در حضور آنزیم برای سنجش اوره استفاده شد. سپس با الکترود پلاتینی اصلاح شده با آنزیم، سنجش اوره بررسی شد و مزایا و معایب هر دو روش مشخص گردید. در نهایت توانایی الکترود آنزیمی ساخته شده در تشخیص کمی اوره مورد بررسی قرار گرفت. روش های تثبیت آنزیم به طور کلی و روش تثبیت مستقیم آنزیم روی الکترود پلاتینی با استفاده از دو روش اکلتروپلیمریزاسیون و پیوند کوالان بررسی شد و با توجه به مزیت تثبیت با پیوند کوالان، روش اخیر برای تثبیت آنزیم اوره آز در سیستم تفاضلی استفاده شد. پس از تثبیت آنزیم پارامترهای تثبیت کنترل و بهینه گردید. در نهایت پارامترهای آنالیتیکی الکترود ساخته شده مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های انجام شده نشان دادند که حد تشخیص غلظت اوره توسط الکترود آنزیمی 016/0 میلی مولار است که تا غلظت 8/5 میلی مولار پاسخ الکترود خطی است. زمان پاسخ الکترود در ناحیه خطی 30 ثانیه است. با استفاده پیاپی از الکترود در دمای 28 درجه سانتی گراد در مدت 3 هفته تغییر اندکی در پاسخ الکترود حاصل می شود.