بررسی رفتار الکتروشیمیایی بعضی از مواد بیولوژیک و کاربرد آن ها در تهیه بیوسنسورهای dna، آدرنالین، نورآدرنالین و استامینوفن، با استفاده از بسترهای اصلاح شده با نانومواد
چکیده
در قسمت نخست این پروژه رفتار الکتروشیمیایی هماتوکسیلین و اوراست بلو در سطح الکترود کربن شیشه ای (gce) با روش ولتامتری چرخه ای مطالعه شده است. برای تشخیص مکانیسم اکسایش این دو گونه ی الکتروفعال تاثیر عوامل متفاوتی نظیر ph محیط، غلظت گونه ی مورد مطالعه و پنجره ی زمانی روش الکتروشیمیایی مطالعه شده اند. براساس نتایج به دست آمده، می توان نتیجه گرفت که مکانیسم احتمالی اکسایش هماتوکسیلین و اوراست بلو به ترتیب ece و ec می باشند. برپایه ی داده های تجربی پیشنهاد شده است، محتملترین واکنش شیمیایی موخر در مکانیسم اکسایش هر دو ترکیب مورد بحث، واکنش دیمر شدن می باشد. در قسمت دیگری از این بخش، تعدادی از مشخصه های ترمودینامیکی و سینتیکی اکسایش الکتروشیمیایی هماتوکسیلین و اوراست بلو با روش ولتامتری چرخه ای به دست آمدند. با استفاده از وابستگی ثابت تعادل واکنش اکسایش به دما، تغییرات انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس فرآیندهای اکسایش هر دو ترکیب محاسبه شده اند. در قسمت دوم این پروژه، دو بیوسنسور جدید براساس برهمکنش هماتوکسیلین و اوراست بلو با الیگونوکلئوتید 20-مری از ویروس پاپیلومای انسانی (hpv)، برای تشخیص فرآیند هیبریداسیون، طراحی و معرفی گردیده اند. این بررسی ها براساس برهمکنش دو گونه ی الکتروفعال هماتوکسیلین یا اوراست بلو با تک رشته ای پروب تیول دار شده ی خودآرا در سطح الکترود طلا و همچنین فرم هیبرید یافته ی آن صورت پذیرفته اند. نکته ی قابل توجه اینکه، هنگامی که تک رشته ای پروب با تک رشته ای مکمل هیبرید می شود، علامت تجزیه ای مربوط به هماتوکسیلین و اوراست بلو بزرگتر از علامت تجزیه ای مذکور برای حالتی است که هیبریداسیون پروب با تک رشته ای ناجور یا غیر مکمل صورت می گیرد. نتیجه ی فوق این امکان را فراهم می آورد تا بتوان تک رشته ای مکمل را از تک رشته ای های غیر مکمل و ناجور تشخیص داد. سرانجام، محدوه ی خطی، حد تشخیص و تکرارپذیری روش برای اندازه گیری dna در سطح هر دو بیوسنسور گزارش شده اند. در قسمت دیگر این کار پژوهشی، از gce اصلاح شده با هماتوکسیلین (hmgce) و gce اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره و هماتوکسیلین (hmwcnt-gce) به ترتیب برای اکسایش الکتروکاتالیستی نورآدرنالین (na) و آدرنالین (ad) استفاده شده اند. برای هرکدام از ترکیب های تجزیه ای برخی از مشخصه های سینتیکی و تجزیه ای با روش های الکتروشیمیایی محاسبه گردیدند. نتایج حاصل نشان می دهند اندازه گیری همزمان na و استامینوفن (ac) در سطح hmgce امکان پذیر است. همچنین، در سطح hmwcnt-gce می توان اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید (aa)، ad و اوریک اسید (ua) در یک محلول را انجام داد. در قسمت نهایی این پروژه، یک سنسور الکتروشیمیایی براساس gce اصلاح شده با mwcnt و اوراست بلو (obmwcnt-gce) برای اندازه گیری الکتروکاتالیستی هیدروکسیل آمین و هیدرازین به طور مجزا ارایه شده و مشخصه های تجزیه ای و سینتیکی اکسایش الکتروکاتالیستی گونه های مورد سنجش گزارش شده اند.