عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت سنسور الکترو کمی لومینسانس اصلاح شده با نانو ذرات برای اندازه گیری بیو مولکولها
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5536;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65458
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمدرضا مقدم
- استاد راهنما
- سید مرتضی حسینی, فرنوش فریدبد
- چکیده
- در این پژوهش، یک بیوسنسور بر پایه نشر الکتروکمی لومینسانس برای اندازه گیری اسیدآمینه پرولین معرفی شده است. پرولین اسیدآمینه غیرضروری می باشد که در بدن تولید می شود. غلظت های مختلف این اسیدآمینه در حالت آزاد نشان دهنده وجود یا عدم برخی از بیماری های کلیوی و استخوانی می باشد. نحوه آنالیز به اینگونه است که اسیدآمینه به عنوان هم واکنشگر در فرآیند الکتروکمی لومینسانس باعث افزایش میزان نورتابی می شود که از این میزان افزایش می توان سیگنال تجزیه ای را به دست آورد. الکترود مورد استفاده از جنس خمیر کربنی اصلاح شده می-باشد. در این پژوهش از روتنیوم بی پیریدین به عنوان نورتاب استفاده شد که فعالیت الکتروشیمیایی بسیار زیادی دارد، و در حال حاضر اصلی ترین نورتاب روش الکتروکمی لومینسانس می باشد. سعی شد برای جلوگیری از مصرف زیاد نورتاب، نورتاب را در بافت خمیر کربنی قراردهیم. همچنین برای افزایش میزان نشر نورتابی، ساختار خمیر کربنی را با نانوذرات ساماریم اکسید اصلاح کردیم که میزان نورتابی به دلیل افزایش هدایت و بهبود خواص الکتروکاتالیک سنسور، افزایش چشمگیری پیدا کرد. برای بررسی میزان بهبود عملکرد الکترود اصلاح شده از روش های ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد که نتایج آن ها نشان دهنده افزایش سطح و بهبود هدایت الکترود بود. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی، به خوبی نشان دهنده حضور این نانوذرات در بافت خمیر کربنی و سطح آن می باشد. نتایج حاصل از عکس های میکروسکوپ الکترونی اندازه نانوذرات مورد استفاده در بافت خمیر کربنی را بین 27 تا 38 نانومتر نشان می دهد. یک دستگاه فوتولومینسانس را با یک سیستم الکتروشیمی متصل کردیم تا بتوان اندازه گیری های الکتروکمی لومینسانس را انجام دهیم. نتایج حاصل از آنالیز گستره خطی 10 تا 165 نانومولار، حدتشخیص یک نانومولار و انحراف استاندارد 5/4 % با پنج بار آنالیز بدست آمد. لغات کلیدی: الکتروکمی لومینسانس، اسیدآمینه پرولین، روتنیوم بی پیریدین، نانوذرات ساماریم-اکسید.
- Abstract
- The analysis of proline has attracted considerable attention because of its important physical functions, broad distribution in nature and wide application in human life. For monitoring and warning on foodstuff security and health, multifarious methods based on spectrophotometric, colorimetric, chromatographic and electrochemical techniques have been developed for determination of amino acids, some of them are complex, time consuming and require tedious sample pretreatment, and the process limits the application of these. A novel, sensitive, rapid and inexpensive electrochemiluminescence (ECL) detection of l-proline at Tris(2,2 -bipyridyl)ruthenium(II) [Ru(bpy)32+]-Sm2O3 nanoparticle-modified carbon paste electrode was developed. The immobilized [Ru(bpy)32+]-Sm2O3 nanoparticle-modified CPE shows good electrochemical and photochemical activities. Sm2O3 nano-particles were syntheised by sol-gel method. SEM images show good dispersion of Sm2O3 nano-particles in carbon paste matrix. Sm2O3 nano-particles size is from 27 to 38 nm. The modified electrode showed an electro-catalytic respond to the oxidation of proline. The optimized condition for the highest intensity is pH= 8.5 (0.1M phostphate buffer). The electrochemical and electrochemiluminescence characterizations has made by cyclic voltammetry and electrochemical impendence spectroscopy. The sensor showed good selectivity and long term stability. Its surface could be renewed quickly by a simple polish step. The detection limit is 1 nM with RSD being <5% and linear range is from 10 nM to 165 nM respectively, which was better than previously reported methods. This analysis system used for human urine and recovery is 94.6% to 104.3%. Keywords: Electrochemiluminescnce, Proline, Sm2O3 nanoparticles, Tris(2,2 -bipyridyl)ruthenium(II).
