تاثیر نانوذرات طلا و نانولوله‌های کربنی در بیوسنسور گلوکز اکسیداز و بهینه‌یابی شرایط به کمک روش تاگوچی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد

چکیده

در این مقاله نانولوله‌های کربنی(MWCNTs) ، نانوذرات طلا (GNp) و آنزیم گلوکز اکسیداز برای تشخیص گلوکز مورد استفاده قرار گرفت. الکترود پلاتین خالص، توسط ماده واسط پلی‌آلی‌لامین (PAA) از نانولوله‌های کربنی غنی شد و به کمک سیستامین و نانوذرات طلا  الکترود کاری شکل گرفت. الکترود کاری (آند) در کنار الکترود کمکی پلاتین و الکترود مرجع Ag/AgCl (کاتد) به کار گرفته شد. برای ارزیابی عملکرد بیوسنسور ساخته شده، درون ظرف حاوی غلظت‌های 05/0، 5/0 و 1 میلی‌مولار (mmol/l یا mM) از گلوکز محلول در آب مقطر دوبار تقطیر شده قرار گرفت. با انتقال الکترون آزاد شده در اثر واکنش گلوکز در حضور آنزیم، از الکترود کاری به الکترود مرجع، جریان تولید و میزان آن توسط دستگاه پتانسیواستات مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. همچنین طراحی آزمایش نیز به منظور پیدا کردن شرایط بهینه انجام پذیرفت. از نتایج حاصل از انجام آزمایشات و طراحی آنالیز تاگوچی در غلظت‌های گلوکز و pHهای متفاوت بافر فسفات مشخص گردید که بیشترین جریان تولیدی در pH نزدیک خنثی و بیشترین غلظت گلوکز می‌باشد. میزان جریان تولیدی در شرایط بهینه (6pH= و غلظت 001/0 مولار) برای الکترود پلاتین‌کاری غنی شده (اصلاحی یا تثبیت شده) با نانولوله‌های کربنی 57/21 میلی‌آمپر به دست آمد که با مقایسه با شرایط بهینه به دست آمده از نرم‌افزار تنها 1/8 % انحراف محاسبه شد که نشان دهنده حساسیت بالای بیوسنسور ساخته شده است.

کلیدواژه‌ها