10507

10507

طراحي و ساخت بيوسنسور قند خون با استفاده از آنزيم گلوكز اكسيداز و نانولوله هاي كربني

كارشناسي ارشد

مواد - مهندسي پزشكي - بيومواد

تير 1388

تير 1388

دكتر سيد محمد حسينعلي پور - دكتر منصور سلطانيه

دكتر هدايت اله قورچيان

نانولوله¬هاي كربني به دليل خواص فيزيكي و شيميايي بي¬نظيري كه دارند براي كاربردهاي زيست تحليلي بسيار جذاب هستند. عامل¬دار كردن نانولوله¬هاي كربني باعث بهبود بيشتر عملكرد آنها در زيست حسگرها شده است. در اين تحقيق، يك فرآيند جديد عمليات با پلاسما با استفاده از فعال-سازي هليم و به دنبال آن عمليات با آمونياك براي عامل¬دار كردن نانولوله¬¬هاي كربني چند ديواره براي كاربرد در زيست حسگر گلوكز استفاده شده است. ميكروگراف¬هاي ميكروسكوپ روبشي الكتروني و طيف مادون قرمز به وضوح نشان داده¬اند كه ساختمان كربن حاصل از عامل¬دار كردن نانولوله¬هاي كربني توسط عمليات با پلاسما آسيب نديده و گروه¬هاي آمين با فرم¬هاي مختلف به طور موفقيت آميز در فرآيند عمليات با پلاسما به نانولوله¬هاي كربني اتصال يافته¬اند. با استفاده از گلوكز اكسيداز به عنوان يك نمونه آنزيم، انتقال مستقيم الكترون بين مركز فعال ردوكس گلوكز اكسيداز و الكترود كربن شيشه¬اي اصلاح شده با نانولوله¬هاي كربني عامل¬دار شده توسط عمليات با پلاسما با استفاده از روش ولتامتري چرخه¬اي مورد بررسي قرار گرفت. يك جفت پيك ردوكس واضح و شبه برگشت پذير گلوكز اكسيداز تثبيت شده بر روي سطح الكترود كربن شيشه¬اي اصلاح شده با نانولوله¬هاي كربني عامل¬دار شده توسط عمليات با پلاسما در محلول بافر فسفات M 1/0 (4/7pH=) با پتانسيل پيك كاتدي V 51/0- و جدايي پتانسيل پيك V 06/0 (نسبت به Ag/AgCl) مشاهده شد. همچنين نتايج آزمايشات نشان داد كه گلوكز اكسيداز تثبيت شده فعاليت بيو الكتروكاتاليتيكي خود را حفظ كرده و مي¬تواند به طور گزينشي اكسيداسيون گلوكز را كاتاليز كند. اين زيست حسگر گلوكز داراي حساسيت A mM-1 cm-2μ 2، محدوده خطي از mM 66/0 تا mM 96/5، كمترين حد تشخيص Mμ 134 و زمان پاسخ سريع s 6 مي¬باشد. بعلاوه، ضريب انتقال الكترون (α) و ثابت سرعت انتقال الكترون هتروژن (ks) به ترتيب 5/0 و s-1 49/1 هستند، كه حاكي از تسهيل بالاي انتقال الكترون بين گلوكز اكسيداز و نانولوله¬هاي كربني عامل¬دار شده توسط عمليات با پلاسما است. اين عملكرد عالي نشان دهنده اين است كه نانولوله¬هاي كربني عامل¬دار شده توسط عمليات با پلاسما امكان دارد مواد جايگزين خوبي براي مطالعات الكتروشيمي آنزيم¬هاي فعال الكتريكي و ساخت زيست حسگرهاي آنزيمي نسل سوم مربوطه براي كاربردهاي درمانگاهي و يا صنعتي باشند. كلمات كليدي: نانولوله¬هاي كربني؛ عامل¬دار كردن؛ پلاسما DBD؛ گروه¬هاي آمين؛ زيست حسگر گلوكز