سنتز نانوکاتالیست¬های دو فلزی MMnOx (M= Ni, k, Lanthanides,…) و کاربرد آن¬ها برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی به ¬منظور اندازه¬گیری آنالیت های مهم بیولوژیکی / مریم راشدی

09 03 2022 07:36

کد خبر : 9987444

تعداد بازدید : 42

چکیده:  اندازه­گیری ترکیبات مهم زیستی با توجه به نقش آنها در صنایع غذایی، دارویی و به­ویژه به­عنوان نشان­گرهای زیستی در پایش سلامت انسان بسیار مورد توجه می باشد. حسگرهای الکتروشیمیایی با دارا بودن مزایایی مانند سادگی، سرعت، حساسیت و گزینش­پذیری بالا، قابلیت کوچک­سازی و حمل آسان از پرکاربردترین روش­ها در اندازه­گیری مولکول­های مهم زیستی می­باشند. طراحی حسگرهای الکتروشیمیایی برای اندازه­گیری مولکول­های بررسی شده در این پروژه (سارکوزین، ال- متیونین و اسید لاکتیک) اغلب بر اساس کاربرد آنزیم­ها به­عنوان بخش تشخیصی حسگر می­باشد. از آن­جا که ماهیت ناپایدار، گران بودن و فرآیندهای پیچیده­ی بازیابی آنزیم­ها کاربرد گسترده­ی حسگرهای آنزیمی را محدود کرده است، به­کارگیری الکتروکاتالیست­­های غیر آنزیمی به­عنوان بخش تشخیصی در تعیین ترکیبات مهم زیستی توجه زیادی را به­خود معطوف کرده است. در این تحقیق سه اکسید فلزی مخلوط ساخته شده است و نقش آن­ها به­عنوان الکتروکاتالیست غیرآنزیمی در اکسیداسیون برخی از ترکیبات مهم زیستی بررسی شده است. در بخش اول، نانو ذرات اکسید دو فلزی نیکل- منگنز از طریق فرآیند هم­رسوبی یون­های نیکل و منگنز و سپس کلسینه کردن جامد حاصل در دمای بالا حاصل شدند. از این نانو ذرات در اصلاح الکترود خمیر کربن استفاده شد. الکترود ساخته شده بر اساس مقدار بهینه اجزاء از توانایی کاتالیستی بالایی در جهت اکسیداسیون آندی سارکوزین در روش ولتامتری پالسی تفاضلی و در محدوده­ی غلظتی mM5- 01/0 برخوردار است. حد تشخیص و حد تعیین کمی روش نیز در مقادیر nM 8/3 و 12 تعیین گردیده است. نتایج تعیین سارکوزین در نمونه­های حقیقی ادرار توسط حسگر پیشنهادی نیز موفقیت آمیز بودن روش در تعیین محتوای سارکوزین نمونه­های با ماتریس پیچیده را نشان داد. قسمت دوم مربوط به معرفی نانو کامپوزیت اکسیدهای سریم- منگنز پوشش داده شده بر سطح نانو سیم­های اکسید منگنز، به عنوان یک الکتروکاتالیست جدید و بسیار کارآمد برای اکسیداسیون الکتروکاتالیستی ال- متیونین می­باشد. این نانو کامپوزیت از واکنش بین پرمنگنات پتاسیم و نیترات سریم در حضور نانو سیم­های اکسید منگنز به روش هیدروترمال و سپس کلسینه در دمای بالا حاصل شده است. حسگر طراحی شده قادر به تعیین گزینش­پذیر ال- متیونین با حساسیت بالا در دو محدوده­ی خطی غلظتی  mM1000-10000 و  mM1-750 با حد تشخیص و تعیین کمی mM 52/0 و 16/0 می­باشد. حسگر پیشنهادی برای تعیین محتوای ال متیونین نمونه­های سرم پلاسما مورد استفاده قرار گرفت. در بخش سوم نانو ذرات کریپتوملان با استفاده از یک روش ترسیبی ساده و کلسینه کردن جامد حاصل در دمای °C350 حاصل شدند. این نانو ذرات به همراه نانو لوله­های کربنی چند دیواره جهت اصلاح الکترود کربن شیشه­ای برای تعیین الکتروکاتالیستی اسید لاکتیک مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از الکترود کربن شیشه­ای اصلاح شده با این نانو ذرات و به کمک روش ولتامتری پالسی تفاضلی امکان تعیین اسید لاکتیک در محدوده­ی غلظتی mM 10- 01/0 با حد تشخیص و تعیین کمی mM 013/0 و 004/0 ارائه گردید. کاربردی بودن روش پیشنهادی در نمونه­های حقیقی نیز با تعیین اسید لاکتیک نمونه­های شیر و سرم پلاسما ارزیابی گردید.