حسگرها و زيست حسگرها، تهيه و ساخت بسترهاي مناسب براي اين حدواسطها است. در سالهاي اخير استفاده از نانوذرات براي تثبيت اين حدواسطها گسترش پيدا کردهاند [15-14] .

1-12- شيمي سل-ژل
فرايند سل-ژل به مراحل تغير شکل تدريجي شبکه هاي معدني يک سوسپانسيون کلوئيدي(سل) به يک فاز مايع پيوسته(ژل) و در نهايت يک شبکه جامد(گزروژل) اطلاق مي گرد ]21[. ماده اوليه براي تهيه‌ي سوسپانسيون کلوئيدي، آلکوکسيد فلزاتي چون آلومينيم، تيتانيوم و به ويژه سليسيم است.اين فرايند شامل سه مرحله هيدروليز، تراکم الکل و تراکم آب(تشکيل ژل)است. واکنش هيدروليز شامل اضافه کردن آب و جايگزيني يک گروهOH به جاي گروه آلکوکسيد است، از آنجا که آب و آلکوکسيدهاي فلزي غير قابل امتزاج مي باشند از يک حلال سوم مثل الکلها براي ايجاد يک فاز همگن استفاده مي شود.فرايند تراکم شامل تشکيل پيوند‌هاي [-Si-Si-Si-] و نيز تشکيل يک مولکول الکل وآب است. با پيشرفت فرايند تراکم و افزايش تعداد پيوند‌هاي مولکول [-Si-Si-Si-] به تدريج بين اين مولکول‌ها پل ايجاد مي شود و ذرات در محيط سل تجمع يافته و تشکيل ژل مي دهند.در نهايت آب و الکل تبخير شده و ژل خشک مي شود. عوامل بسياري از جمله PH، طبيعت کاتاليزور، غلظت واکنش دهنده‌ها، نسبت مولي آب به سليسيم، مدت زمان و دماي نگهداري و نحوه خشک کردن در اين مراحل تاثيرگذار هستند به طوريکه با کنترل اين عوامل مي توان محصولات کاملا متنوع و متفاوتي ايجاد نمود.

1-12-1- الکترود‌هاي ساخته‌شده بر اساس روش سل-ژل
در اين الکترود‌ها ترکيب ساخته‌شده براساس روش سل-ژل به عنوان ماده نگهدارنده ساير مواد اصلاحگر و يا ترکيبات حد‌واسط استفاده مي شود. اولين ترکيب سل-ژل در سال 1846 توسط دانشمند فرانسوي ابلمن از تترا اتوکسي سيلان تهيه شد. در سال 1885 نيز ديگر دانشمند فرانسوي ديته تهيه يک نوع سل-ژل جديد از پنتوکسيد واناديم را گزارش کرد .اولين استفاده از سل-ژل در الکتروشيمي به دهه 1980 بر مي گردد که در آن Quon و همکارانش روشي را براي تهيه يک مشتق سل-ژل از ناسيکون ارائه کردند ]21 [. از آن تاريخ به بعد رقابت‌هاي شديدي براي استفاده روزافزون از سل-ژل در تمام زمينه‌هاي الکتروشيمي بوجود آمد.

1-13- اهداف کار پژوهشي حاضر
روشهاي الکتروشيميايي نسبت به ساير روشها داراي مزاياي متعددي ميباشند. با توجه به مزاياي نسبي روشهاي الكتروشيميايي همانند دقت بالا، سادگي مراحل كار، سرعت عمل بالا و صرفهي اقتصادي در اندازهگيريهاي كمي، در آزمايشگاههاي كنترل كيفيت، كلينيكهاي تشخيص طبي و آناليزهاي معمولي از اين تكنيكها استفاده ميگردد. به كارگيري الكترودهاي اصلاحشده در روشهاي الكتروشيميايي بر اهميت اين روشها افزوده و طراحي، ساخت و کاربرد اين الكترودها را در مطالعات سينتيكي، بررسي مكانيسم واكنشها و آناليزهاي كمي يكي از موضوعات مورد علاقهي محققين در سالهاي اخير بوده است.
در اين کار پژوهشي براي اصلاح سطح الکترود کربن شيشهاي از نانوذرات اکسيد فلزي روتنيم استفاده شده است که نانوذرات به روش رسوبدهي الکتروشيميايي در سطح الکترود سنتز شدهاند، همچنين تهيه ي الکترود کربن سراميک اصلاح شده با نانولوله کربن به روش سل-ژل و سپس اصلاح سطح آن با مولکول‌هاي کروسين به روش رسوبدهي الکتروشيميايي انجام شده است. مطالعات بيشتر روي اين سيستمها شامل مطالعهي پايداري، خواص الكتروشيميايي و بالاخره كاربرد الكترود اصلاحشده با نانوذرات اکسيد روتنيم و مولکول‌هاي سلستين بلو در اندازهگيري پريدات و الکترود کربن سراميک اصلاح و کاربرد آن در اندازه گيري نيکوتين آميد آدنين دي نوکلئوتيد اسيد با استفاده از تكنيكهاي ولتامتري و آمپرومتري خواهد بود. بنابراين روشهاي جديد و مناسب الکتروشيمي براي اندازهگيري دو ترکيب مهم پريدات و نيکوتين آميد آدنين دي نوکلئوتيد اسيد به صورت جداگانه بيان گرديده است.

فصل دوم:
مروري بر کارهاي انجامشده در زمينه الکترودهاي اصلاحشده، NADH و پريدات

2-1- مروري بر کارهاي انجام شده در زمينه اندازهگيري ترکيبات مختلف بر پايه الکترودهاي اصلاحشده با نانولوله کربن و مولکول‌هاي کروسين
تا کنون از نانولوله کربن و مولکول‌هاي کروسين براي اصلاح الکترودها در الکتروشيمي هيچ کاري انجام نشده است.

2-2- مروري بر استفاده از نانوذرات اکسيد روتنيم براي اصلاح الکترودها
در سال 2006 شاکزيول52 و همکارش در اين زمينه کاري تحت عنوان تعيين همزمان اسيداسکوربيک و دوپامين در حضور اسيداوريک با استفاده از الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم انجام دادند. در اين پژوهش رفتار الکتروشيميايي اين فيلم توسط روش ولتامتري چرخهاي مورد بررسي قرار گرفت. پايداري فيلم تشکيل شده در حضور کاتيونها و آنيون‌هاي مختلف با غلظتها و pHهاي مختلف آزمايش شد. مطالعات الکتروشيميايي نشان دادند که اسيداسکوربيک و دوپامين بر روي سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم، با جدايي پيک mV300 در حضور اسيداوريک با يک اضافه ولتاژ کمتر در مقايسه با الکترود کربن شيشهاي اصلاح نشده اکسيد شدند [15].
در سال 2006 برتوتي53 و همکارانش کاري تحت عنوان اکسايش الکتروکاتاليزوري دي اکسي گوانوسين با استفاده از الکترود کربن شيشهاي اصلاح شده با فيلم هگزانوفرات اکسيد روتنيم انجام دادند. دراين پژوهش اکسايش الکتروکاتاليزوري دي اکسي گوانوسين روي اين الکترود در محيط اسيدي با استفاده از روش ولتامتري الکترود چرخان مورد بررسي قرار گرفت [16].
چن54 و همکارانش در سال 2008 کاري تحت عنوان اکسايش الکتروکاتاليزوري اسيدفرميک با استفاده از پلاتين تثبيت شده بر سطح نانوذرات روتنيم انجام دادند. مطالعات نشان دادند که اين نانوذرات رسانايي و هدايت بهتري در مقايسه با نانوذرات روتنيم تنها دارند [17].
در سال 2010 زارع و همکارانش کاري تحت عنوان ترسيب الکتروشيميايي نانوذرات اکسيد روتنيم بر سطح الکترود کربن شيشهاي و کاربردهاي آن انجام دادند. در اين پژوهش براي اولين بار نانوذرات اکسيد روتنيم تثبيت شده بر سطح الکترود کربن شيشه‌اي به عنوان يک الکترود دو کار کردي براي اکسيداسيون الکتروکاتاليزوري هيدرازين و هيدروکسيل آمين مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش آمپرومتري محدوده غلظت خطي و حدتشخيص براي هيدرازين و هيدروکسيل آمين به ترتيب برابر ?M3/268-2 ، M?15/0 و M?3/417-268 ، M?45/0 محاسبه شد [18].
در سال 2011 زارع و همکارش کاري تحت عنوان تهيه و بررسي خصوصيات الکتروشيميايي استامينوفن تثبيت شده بر سطح نانوذرات اکسيد روتنيم و نقش آن به عنوان يک حسگر براي تعيين همزمان اسيداسکوربيک، دوپامين و N- استيل-L- سيستئين انجام دادند. در اين پژوهش با تثبيت استامينوفن در سطح الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم يک الکترود اصلاح شده جديد بدست آمد و خصوصيات الکتروشميايي آن توسط روش ولتامتري چرخهاي مطالعه شد. AC-RuON-GCEفعاليت الکتروکاتاليزوري بسيار خوبي در برابر -N استيل-L-سيستئين نشان داد. حدتشخيص M?84/2 و دو محدوده کاليبراسيون خطي M?14-3/0 و M?1000-14 براي تعيينNAC در سطحAC-RuON-GCE با استفاده از روش ولتامتري پالس تفاضلي بدست آمد(DPV). درDPV ، AC-RuON-GCE مي‌تواند پتانسيل اکسايش اسيداسکوربيک (AA)، دوپامين (DA) وNAC که در محلول حضور دارند را جدا کند [21].
در سال 2013 دکتر محمود روشني و همکارش کاري تحت عنوان تهيهي الکترودهاي کربن شيشهاي اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم ، مولکولهاي تيونين و سلستين بلو و کاربرد آنها دراندازهگيري ترکيبات بيولوژيکي چون پراکسيد هيدروژن و S2O8-2 را انجام دادند. در اين پژوهش به طور جداگانه با جذب مولکول‌هاي سلستين بلو و تيونين در سطح الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم دو الکترود اصلاح شده جديد بدست و خصوصيات الکتروشميايي آن توسط روش ولتامتري چرخهاي مطالعه شد. حدواسط‌هاي جذب سده در سطح دو الکترود رفتار الکتروکاتاليزي خوبي در برابر آناليت‌هاي اندازه‌گيري شده داشتند. حد تشخيص بدست آمده براي پراکسيد هيدروژن در دو الکترود GC/RuOx/CB و GC/RuOx/TH به ترتيب 12.07 و 18.7 ميکرو مولار و براي S2O8-2 حد تشخيص برابر 13.6 و 2.46 ميکرو مولار بدست آمد [22].

2-3- مروري بر کارهاي انجام گرفته در زمينه تعيين NADH به روش الکتروشيميايي
براي تعيين NADH به روش الکتروشيميايي با استفاده از الکترود‌هاي اصلاح شده گزارشهاي متعددي وجود دارد که در زير به برخي از آنها اشاره شده است.
در سال 2004 چن و همکارانش توسط الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانولوله کربن NADH رابا حد تشخيص 5/0 ميکرو مولار اندازه‌گيري کردند ]23 [ .در سال 2006 زارع و همکارانش با استفاده از الکترود خمير کربن اصلاح شده با هموتوکسيلين موفق به اندازه‌گيري NADH شدند ]24[. در سال 2013 سليمي و همکارانش با استفاده از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانو ذرات اکسيد نيکل و آنزيم دهيدروژناز الکل(ADH) موفق به اندازه گيري NADH با حد تشخيص 4/6 ميکرو مولار شدند ]25 .[در سال 2013 هائو چن و همکارانش با استفاده از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانو ذرات اکسيد کبالت توانستند NADH با حد تشخيص25/4ميکرو مولار اندازه‌گيري کنند ]26[. در سال 2013 گاسنير و همکارانش با استفاده از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با خمير گرافن موفق به اندازه‌گيري NADH با حد تشخيص 3/0 ميکرو مولار شدند ]27[. در سال 2013 زولي و همکارانش توانستند با استفاده از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با اکسيد گرافن و پلي تيونين NADH با حد تشخيص 1/0 ميکرو مولار اندازه‌گيري کنند ]28[. در سال 2013 سان و همکارانش با استفاده از 55MWNTs گرافن موفق به اندازه‌گيري NADH با حد تشخيص 5/1 ميکرو مولار شدند [29].
2-4- مروري بر کارهاي انجام گرفته براي تعيين پريدات با استفاده از الکترودهاي اصلاحشده
در سال 2006 سليمي56 و همکارانش از الکترود اصلاحشده با تيونين و MWNTs براي اندازهگيري پريدات آيدات و نيتريت با حد تشخيص 4/0 ميکرو مولار استفاده کردند [30].
دکتر سليمي و همکارانش در سال 2007 از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاحشده با MWNTs و کاتالاز براي تعيين پريدات، آيدات و نيتريت استفاده کردند که حد تشخيص آن 15/0 ميکرو مولار بدست آمد [31].
در سال 2008 نيز سليمي و همکارانش در اقدامي ديگر الکترود اصلاحشده با نانولوله کربن و کمپلکسي از Os(III) را به عنوان حد واسط جديد براي اکسيداسيون الکتروکاتاليستي پريدات معرفي نموده و حدتشخيص آن 036/0 ميکرو مولار بدست آمد [32].
در سال 2010 سليمي و همکارانش با استفاده از الکترود کربن شيشه‌اي اصلاحشده با نانو ذرات اکسيد ايريديم مطرح کردند که حد تشخيص پريدات برابر 036/0 ميکرومولار گزارش شد [33].
در سال 2012 شمسي پور و همکارانش با استفاده از الکترود کربن شيشه اي اصلاح شده با کمپلکس ايريديم و نانولوله‌هاي تک جداره يون پريدات را اندازه گرفتند [34].

فصل سوم:
تعيين آمپرومتري نيکوتين آميد آدنين دي نوکلئوتيد اسيد (NADH) با الکترود کربن سراميک اصلاح شده با نانولوله کربن و مولکول‌هاي کروسين

3-1- مقدمه
نيکوتين‌آميد آدنين دي‌نوکلئوتيد اسيد که به اختصار آن را NADH گويند، کوآنزيمي است که در همگي ياخته‌هاي زنده يافت مي‌شود. کوآنزيم‌ها مولکول‌هاي غير پروتئيني و آلي هستند که از اجزاي برخي آنزيم‌ها مي‌باشند. کوآنزيم‌ها شامل ويتامين‌هاي فسفوريله شده محلول در آب و برخي مولکول‌هاي غير ويتاميني و آلي ديگر مانند هم (در هموگلوبين و ميوگلولين)

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید