بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش کامپوزیت اکسید نیکل/ اکسید مس به روش الکتروریسی تهیه شد و فعالیت الکتروشیمیایی آن به عنوان زیست حسگر غیر آنزیمی کلسترول بررسی گردید. به منظور بررسی مورفولوژی و ساختار بلوری نانو کامپوزیت به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز پراش اشعه ایکس - XRD - استفاده شد. همچنین آزمون های ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری با هدف بررسی خواص الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت به کار برده شد. با توجه به نتایج حاصل، زیست حسگر در محدوده ی 0/8 تا 6/5 میلی مولار بطور خطی عمل می کند و دارای حساسیت 10/16 ʽA.mM -1.cm-2 ، حد تشخیص 5/9 میکرو مولار می باشد.
مقدمه
اغلب استراتژی ها به منظور شناسایی و یا تعیین مقدار، نیازمند ابزار دقیق و پیچیده، امکانات آزمایشگاهی تخصصی و افراد متبهر و آموزش دیده دارد. سال ها شیمیدانان به دنبال ساخت دستگاه هایی بودند که علاوه بر کوچکی، ارزانی و قابلیت حمل آسان، در تشخیص خود گزینش پذیر بوده و حساسیت بالایی داشته باشند. این نتیجه اولین بار در سال 1956 با ابداع اولین زیست حسگر1 توسط کلارک2 حاصل شد. در سال های اخیر زیست حسگرها توجه فراوانی در حوزه سلامت برای تعیین آنالیت3 های مهمی نظیر کلسترول به خود جلب کرده اند. با استفاده از زیست حسگرها انتخاب پذیری4 و حساسیت5 در اندازه گیری ها افزایش می یابد .[1]
کلسترول6 یکی از اجزاء مهم در غشاء سلولی پستانداران و پیش ساز بسیاری از مواد زیستی همچون هورمون های استروییدی و اسید صفراوی است. افزایش غلظت کلسترول در خون منجر به تصلب عروق، بیماری های قلبی و فشار خون می گردد؛ بنابراین اندازه گیری مداوم غلظت آن امری ضروری در پیشگیری از بیماری هاست .[2] زیست حسگر الکتروشیمیایی7، وسیله ای است که از اتصال یک جزء تشخیص دهنده ی بیولوژیکی - گیرنده - با مبدل الکتروشیمیایی تشکیل شده است و قادر به تعیین و تشخیص مقدار آنالیت می باشد.
گیرنده می تواند آنزیم، سلول، نوکلییک اسید، پادتن و یا تکه ها بافت باشد. گیرنده بطور اختصاصی آنالیت را در یک بافت پیچیده تشخیص میدهد و این توانایی گزینش پذیری بالایی برای زیست حسگر به وجود می آورد. پس از تشخیص آنالیت توسط گیرنده، یک سیگنال تولید میشود که توسط مبدل به سیگنال قابل تشخیص تبدیل می گردد. سپس آمپلی فایر این سیگنال را تقویت و به نمایشگر ارسال می کند .[3]
در حوزه ی زیست حسگرهای غیر آنزیمی کلسترول، تعداد کمی گزارش در دست است. در ادامه تلاش می شود تعدادی از این تحقیقات معرفی گردند. در سال 2010 ساخت حسگر کلسترول بر پایه ی ساختار متخلخل طلا، تزیین شده با نانوذرات پلاتین گزارش شده است. در این تحقیق مشخص شد که فعالیت الکتروکاتالیزوری این کامپوزیت بسیار قوی تر از الکترود طلا است. لی1 و همکارانش حساسیت این حسگر را 226/2 ʽA mM-1 cm-2 گزارش کردند. در این پژوهش از روش آبکاری برای نشاندن ذرات پلاتین روی الکترود طلا استفاده شده است .[4]
همچنین نانوذرات لوله ای متخلخل نقره، به روش رسوب دهی الکتریکی در قالب متخلخل در سال 2010 توسط یانفن لی2 و همکارانش ساخته شد. آنها تقویت فعالیت الکتروکاتالیزوری نسبت به نانولوله ی متراکم را گزارش کردند. گستره ی پاسخ دهی خطی 0/28 تا 33 میلی مول برای این حسگر گزارش شده است. همچنین پایداری خوب، تکثیرپذیری و تداخل کم در این حسگر که اولین حسگر غیرآنزیمی کلسترول بر پایه ی نانوذرات نقره بوده است، قابل توجه است .[5]
در سال 2012 نانوذرات پلاتین رسوب داده شده روی نانولوله های چند جداره کربن توسط یانگ3 و همکارانش برای کاربرد حسگر کلسترول معرفی شد. صفحه ی متشکل از نانولوله های کربن مساحت سطح زیادی برای بارگذاری نانوذرات پلاتین فراهم می کند. همچنین مشاهده شد که حضور گلوکز، آسکوربیک اسید و دوپامین موجب تداخل در عملکرد حسگر نمی شوند. این حسگر دارای گستره ی پاسخ دهی خطی بین 0/005 تا 10 میلی مول و حساسیت 8/7 ʽA mM-1 cm-2 می باشد .[6]
نانوصفحات سولفید مس با پاسخ دهی خطی 0/01 تا 6/8 میلی مول، عملکرد انتخابی خوب، پایداری و تکرارپذیری بالا، توسط جی4 و همکارانش در سال 2014 سنتز شد .[7] آگنیهوتری5 و همکارانش گرافن عامل دار شده را به عنوان ماده ای آب دوست، دارای مساحت سطح زیاد و الکتروفعال برای تعیین کلسترول در غلطتهای میکرو مولار در سال 2015 معرفی کرده اند .[8] لاکشمی6 و همکارانش میکروگل های گرافن به همراه نانوالیاف پلیمر رسانای پلی آنیلین را به روش پلیمریزاسیون درجا تولید کردند. حساسیت 0/101 ʽA mg-1 dl cm-2 برای الکترود اصلاح شده با این کامپوزیت گزارش شد .[9]
