بخشی از مقاله
خلاصه
اکسیدگلوکوز بااستفاده از یک ماده ترکیبی هیدروژلی پلی بر پایه که شامل می شود و به صورت کراس لینک با می باشد بر روی زیست حسگر ریز الماس اکسید روی اصلاح شده بی حرکت می شود. زیست حسگر اصلاح شده به وسیله تجزیه هیدرو ترمالی بر روی آرایه ای از ریز الماسهای الگو شده با طلا با یک محیط فعال الکتریکی به مساحت 18.8 mm2 رشد داده می شود. بررسی بر روی شکل الکترود اکسیدروی اصلاح شده به وسیله اسکن کردن یک میکروسکوپ الکترونی انجام می شود.
جهت آزمایش کارایی زیست حسگر یک پتانسیل +0.7v از طریق الکترو مرجع Ag/Agcl به آن اعمال می گردد. زیست حسگر ریزالماس اکسید روی اصلاح شده ترکیب هیدروژلی، یک رنج دینامکی خطی از 0.01 تا 15mM ویک حساسیت تجدید شونده به میزان 31.4um/mM cm2 از خود به نمایش می گذارد. محدودیت تجربی پیدا شده پاسخ زمانی سریع کمتر از 2s برای غلظت 0.01mM بود.
کلمات کلیدی: silvaco ،رشد هیدروترمالی نانوساختارهای اکسید روی،زیست حسگر گلوکز،ترکیب هیدروژل.
مقدمه
این تحقیق برای ساخت یک زیست حسگر گلوکز بهینه شده بر پایه اصلاح اکسید روی و بر اساس پژوهشهای صورت گرفته در مرجع شماره 1 تهیه گردیده است. نتایج تحقیقات صورت گرفته تاثیر گذاری نانو ساختارهای اکسید روی سطحی را با اصلاحات اضافی در به کارگیری معمولی زیست حسگرهای گلوکز آشکار می سازد. ساختارهای اساسی مختلفی از زیست حسگرهای گلوکز نوع آمپرومتریک توسط لیتوگرافی های چندباره مثل شیمی سطحی و تکنیکهای در مقیاس نانو در مراجع پیوست گزارش شده است.
تلاشهای قابل توجهی صرف این شده است تا مواد نانو برای بالا بردن سطح الکتریکی فعال استفاده شوند و یک محیط میکروشیمیایی لازم را برای یک آنزیم تثبیت شده آماده کنند.زیست حسگرهای گلوکز از ابعادهای هندسی مختلفی برای میکرو الکترود استفاده می کند مانند و آرایه های میکروالکترود با فواصل نانو که طبق مشاهدات گزارش شده، نتیجه کاهش مقیاس هندسی الکترود سبب قابلیت دسترسی بیشتر برای بارگذاری آنزیم، پیک جریان بیشتر، افزایش رنج دینامیکی خطی و حساسیت قطعه از طریق ظرفیت کاتالیزوری افزایش یافته الکترود می باشد.
نانوخوشه های اکسید روی به طور گسترده در محیط های الکترونیک نوری استفاده می شوند و اخیرا توجه زیاد به آن در حیطه زیست حسگرها، ناشی از مشخصات منحصر به فرد آن مانند سطح الکتریکی فعال بالا ،پایداری شیمیایی افزایش یافته و فعالیت الکترود شیمیایی بهبود یافته آن می باشد.در این تحقیق تثبیت اکسیداسیون گلوکز با استفاده از یک ماده ترکیبی هیدروژل زیست فعال محصور شده که به عنوان غشاء پاسخگو برای نانوخوشه های اکسید روی عمل می کند را گزارش می دهیم .
ساخت ریز الماسها
آرایه ریز الماس با استفاده ازپروسه چند مرحله ای فوتولیتوگرافی با به کارگیری ماسک ساخته می شود . اولین مرحله، رشد یک لایه اکسید سیلیکن به ضخامت 3000 A برروی یک ویفر سیلیکنی با جهت گیری می باشد. مرحله اول فلز نشانی، رسوب 400 Å از TI به دنبال 400 Å فلز طلا از طریق تبخیر حرارتی می باشد. بعد ازآن فتورزیست مثبت برای پوشاندن سطح توسط یبعد از ریختن یک چسب روان مثل اعمال می شود. سپس اولین فتوماسک از دو فتوماسک نوری برروی زیرلایه سیلیکنی منطبق گردیدتا اینکه میکروالماس های الگوشده با طلا توسط روش تبخیر حرارتی را برروی فتورزیست تولید کند. برای مشخص شدن فلز لایه زیرین رزیست پخش می شود.
سرانجام فلز مشخص شده به صورت شیمیایی زدایش می شود . برداشته شدن فتورزیست به طورکامل برای تکمیل شدن تنظیمات الکترود ابتدایی و اتصالات الکتریکی بین الکترودها و پدهای اتصال مربوطه شان انجام می شود.برای غیرفعال نمودن مسیرهای مختلف رسانایی به جهت غیرفعال نمودن باسها دومین مرحله از فتوماسک های نوری و فتورزیست مثبت اعمال می گردد تا اینکه یک پنجره به هریک از محیط های فعال - میکروالماس های طلا - الکترودها نمایان شود. این ریزالماسها دارای قطری به اندازه 35um با فاصله مرکز به مرکز 44um هستند.
سنتز نانوخوشه های اکسید روی - اکسیدروی -
نانوخوشه های اکسید روی به طور مستقیم برروی سطح ریزالماسهای طلا سنتز می شوند. محلول واکنش دهنده آبکی شامل آمونیاک و100 میلی مول محلول کلرید روی می باشد. جهت ایجاد یک محیط مطلوب برای رشد نانوخوشه های اکسید روی برروی طلا، الکترود به صورت افقی در یک محلول واکنش دهنده پیش گرم شده با دمای 95 درجه سانتیگراد جاگذاری می شود. دمای محلول واکنش دهنده در 95 درجه سانتیگراد حفظ می شود . بعد از 90 دقیقه در یک کوره همرفتی، نانو خوشه های اکسید روی برروی ریز الماسهای طلا نشانده می شوند.
