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

محورهای موضوعی : نانومواد

امید رمضانی ازغندی ¹ (مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد)
محمد جواد مغربی ² (مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد)
علیرضا تیمورتاش ³ (مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد)

تاریخ دریافت : 1397/03/22 تاریخ پذیرش : 1397/03/22 تاریخ انتشار : 1394/12/01

کلید واژه: نانولوله‌های کربنی, روش تاگوچی, نانوذرات طلا, الکترود پلاتین, آنزیم گلوکز اکسیداز,

چکیده مقاله :

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/lیا 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.