۲-۴-۱-۳- اتصال گروه گلوتارآلدهید به گروه آمینوفنیل
الکترود اصلاح شده با ۴-آمینوفنیل (GCE/AP)، به مدت ۶۰ دقیقه در محلول گلوتارآلدهید ۲۵ درصد حجمی در pH برابر ۰/۶ و در دمای محیط قرار گرفت. سپس الکترود اصلاح شده با گلوتارآلدهید (GCE /Glu) از محلول خارج شد و با آب شستشو داده شد.
۲-۴-۱-۴- اتصال گروه بنزن دیآلدهید به گروه آمینوفنیل
الکترود اصلاح شده با ۴-آمینوفنیل، به مدت ۶ ساعت در محلول بنزن دیآلدهید با غلظت مشخص (۱/۰ گرم در ۱۰ میلیلیتر) در دمای محیط قرار گرفت تا واکنش اتصال بنزن دیآلدهید به سطح الکترود کامل گردد، سپس الکترود از محلول خارج شده و با استونیتریل شستشو داده شد و الکترود (GCE/BD) تهیه گردید.
۲-۴-۱-۵-اتصال رنگهای فنوکسازین به سطح اصلاح شده با گروه آلدهیدی
برای تهیه الکترود اصلاح شده با نیل بلو (GCE/Nb) ، الکترود اصلاح شده با گلوتارآلدهید یا بنزن دیآلدهید به مدت ۲۴ ساعت در محلول ۰/۱۰ گرم بر لیتر نیل بلو حاوی ۱/۰ مولار بافر فسفات با pH برابر ۰/۲ قرار گرفت.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
برای تهیه الکترود اصلاح شده با تولوئیدین بلو (GCE/TB) ، الکترود اصلاح شده با گلوتارآلدهید یا بنزن دیآلدهید برای مدت ۲۸ ساعت در محلول ۱۰ گرم بر لیتر تولوئیدین بلو حاوی ۱/۰ مولار بافر فسفات باpH برابر ۰/۲ و در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد قرار گرفت.
برای تهیه الکترود اصلاح شده با تیونین (GCE/TH) ، الکترود اصلاح شده با گلوتارآلدهید یا بنزن دیآلدهید برای مدت ۱۵ ساعت در محلول ۰/۱۰ گرم بر لیتر تیونین با pH خنثی قرار گرفت.
برای حذف رنگهای جذب سطحی شده، هر یک از الکترودهای اصلاح شده پس از شستشو با آب به ترتیب در بشرهای حاوی استونیتریل و آب تحت ارتعاش فراصوت هر کدام برای مدت ۵ دقیقه قرار گرفت.
۲-۴-۲- روش ایجاد لایه پلیمری از رنگهای فنوکسازین بر روی الکترود کربن شیشهای
برای این منظور ابتدا سطح به روش اصلاح کوالانسی ارائه شده در بخش ۲-۳-۱ با یکی از رنگهای فنوکسازین اصلاح شد. بعد از تثبیت مونومر بر روی سطح با بهره گرفتن از روش الکتروشیمیایی و طی اسکنهای متوالی عمل پلیمریزاسیون صورت گرفت.
این کار به دو روش زیر انجام شد:
انجام الکتروپلیمریزه شدن رنگهای فنوکسازین بر روی الکترود اصلاح شده با رنگ فنوکسازین در محلول حاوی مونومر آن رنگ
انجام الکتروپلیمریزه شدن رنگهای فنوکسازین بر روی الکترود اصلاح شده با رنگ فنوکسازین در محلول الکترولیت حامل
۲-۴-۲-۱- الکتروپلیمریزاسیون الکترود اصلاح شده با ترکیب فنوکسازین در محلول حاوی فنوکسازین
الکترود کربن شیشهای اصلاح شده در محلول حاوی ترکیب فنوکسازین (۵/۰ میلی مولار نیل بلو و یا ۰/۱ میلی مولار تولوئیدین بلو) در بافر فسفات ۱۵/۰ مولار با pH برابر ۰/۶ قرار گرفت و پتانسیل اعمالی به آن به روش ولتامتری چرخهای و در محدوده پتانسیلی مناسب با سرعت روبش ۵۰ میلی ولت بر ثانیه پیمایش شد. در این روش نیز پلیمره شدن بستگی به تعداد پیمایشهای پتانسیل دارد و بعد از ۱۳ پیمایش دماغهها ثابت شدند. الکترود سپس با آب شسته شده و سپس برای مدت زمان ۵ دقیقه در بشرهای حاوی آب و استونیتریل تحت ارتعاش فراصوت قرار گرفت.
۲-۴-۲-۲- الکتروپلیمریزاسیون الکترود اصلاح شده با ترکیب فنوکسازین در محلول حاوی الکترولیت حامل
الکترودهای اصلاح شده در سل الکتروشیمیایی حاوی بافر فسفات ۱۵/۰ مولار با pH برابر ۰/۶ قرار داده شد و پتانسیل اعمالی به آن ها به روش ولتامتری چرخهای در محدوده پتانسیلی مناسب پیمایش شد. مقدار پلیمره شدن بستگی به تعداد پیمایشهای پتانسیل دارد. الکترود سپس با آب شسته شده برای مدت زمان ۵ دقیقه در آب تحت ارتعاش فراصوت قرار گرفت.
۲-۴-۳- ترکیب روش اصلاح کوالانسی و روش اصلاح لایه به لایه برای تهیه زیستحسگرهای بر پایه تثبیت آنزیم گلوکز اکسیداز
در این بخش یک روش جدید برای اصلاح سطح با آنزیم گلوکز اکسیداز ارائه شده است. در این روش ابتدا سطح با روش اصلاح مرحله به مرحله به صورت کوالانسی اصلاح شد و سپس از روش اصلاح لایه به لایه برای تکمیل مراحل اصلاح الکترود بهرهگیری شد. با این روش ۲ نوع الکترود اصلاح شده تهیه گردید. یک الکترود اصلاح شده با ساختار GCE/AP/MNP/CHIT/GOx/NB و دیگری الکترود اصلاح شده با لایه پلیمری نیل بلو به صورت GCE/AP/MNP/PolyNB/GOx میباشد. در این الکترودها MNP، CHIT، GOx و PolyNB به ترتیب بیانگر نانوذرات مغناطیسی، کیتوسان، گلوکز اکسیداز و پلیمر نیل بلو هستند.
۲-۴-۳-۱- تثبیت فیلم کیتوسان (CHIT) - گلوکز اکسیداز(GOX) - نیل بلو بر روی الکترود اصلاح شده با آمینوفنیل و ایجاد الکترود اصلاح شده کامپوزیت (GCE/AP/MNP/CHIT/GOX/NB)
فیلم AP/MNP/CHIT/GOx/NB با بهرهگیری از روش اصلاح کوالانسی تا مرحله آمینوفنیل و سپس تکمیل مراحل اصلاح الکترود به روش تثبیت بر پایه اصلاح لایه به لایه به صورت زیر تهیه گردید.
۲-۴-۳-۱-۱- تهیه الکترود اصلاح شده با گروه آمینوفنیل (GCE/AP) به روش اصلاح با نمکهای دیآزونیوم
مطابق روش ارائه شده در بخشهای پیشین ابتدا سطح الکترود کربن شیشهای با بهره گرفتن از پودر آلومینا صیقل داده شد. سپس با بهره گرفتن از محلول ۰/۱ میلی مولار ترکیب ۴-نیتروبنزن دیآزونیوم تترافلوروبورات و ۱/۰ مولار تترابوتیل آمونیوم تترافلوروبورات در حلال استونیتریل و با انجام الکترولیز در پتانسیل ثابت ۴۲/۰- ولت الکترود اصلاح شده با گروه نیتروفنیل (GCE/NP) تهیه گردید. سپس گروه نیتروفنیل در این الکترود با انجام کاهش الکتروشیمیایی به گروه آمینو تبدیل شد.
۲-۴-۳-۱-۲- تکمیل اصلاح الکترود با انجام اصلاح لایه به لایه با بهره گرفتن از نیروی جاذبه الکترواستاتیک
ابتدا الکترود اصلاح شده با گروه آمینوفنیل در محلول بافر با pH برابر ۰/۲ قرار گرفت. سپس ۰/۱ میکرولیتر از محلول MNP (1/0 گرم در ۵ میلی لیتر) بر روی سطح الکترود قرار گرفت و تحت جریان گاز آرگون با خلوص بالا خشک گردید. الکترود سپس با آب شسته شده و در مرحله بعدی ۰/۱ میکرولیتر از محلول کیتوسان (۵ میلی گرم کیتوسان در ۱۰ درصد استیک اسید) به صورت قطرهای بر روی سطح قرار گرفت و با گاز آرگون خشک گردید. اصلاح الکترود با آنزیم با افزودن ۰/۱ میکرولیتر از محلول گلوکز اکسیداز حاوی ۰/۵ میلی گرم گلوکز اکسیداز در ۰/۱ میلیلیتر از بافر فسفات ۰۵/۰ مولار در pH برابر ۰/۷ بر روی سطح الکترود انجام شد. پس از خشک نمودن با گاز آرگون و شستشو ۰/۱ میکرولیتر از محلول ۰/۲ گرم بر لیتر حدواسط نیل بلو بر روی الکترود اصلاح شده با آنزیم قرار گرفت و تحت گاز آرگون خشک گردید.الکترود تهیه شده با این روش با عنوانGCE/AP/MNP/CHIT/GOx/Nb نامگذاری شد.
۲-۴-۳-۲- تهیه زیستحسگر آنزیمی بر پایه نیل بلو پلیمره شده و انجام اصلاح لایه به لایه
الکترود اصلاح شده کامپوزیت (GCE/AP/MNP/PolyNB/GOx) نیز با بهرهگیری از تلفیق روش اصلاح کوالانسی و روش تثبیت بر پایه اصلاح لایه به لایه ساخته شد. برای این منظور ابتدا الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/NB) تهیه شد. سپس با پلیمره نمودن نیل بلو قرار گرفته بر روی سطح الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/PolyNB) تهیه گردید. در نهایت با قرار دادن آنزیم گلوکز اکسیداز، زیستحسگر (GCE/AP/MNP/PolyNB/GOx) ساخته شد. روش اصلاح در مراحل مختلف به صورت زیر است:
۲-۴-۳-۲-۱- روش تهیه الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/NB)
مطابق روش ارائه شده در بخش ۲-۴-۳-۱-۱ ابتدا سطح الکترود کربن شیشهای با گروه آمینوفنیل (AP-GCE) به صورت کوالانسی اصلاح شد. الکترود اصلاح شده با گروه آمینوفنیل در محلول بافر با pH برابر ۰/۲ قرار گرفت و به این صورت سطحی پروتونه با بار مثبت ایجاد گردید. سپس ۰/۱ میکرولیتر از محلول سوسپانسیون MNP (1/0 گرم در ۵ میلی لیتر) بر روی سطح الکترود قرار گرفت و تحت جریان گاز آرگون خشک گردید. پس از شستشو با آب، ۰/۱ میکرولیتر از محلول ۰/۲ گرم بر لیتر حدواسط نیل بلو، بر روی سطح قرار گرفت و تحت گاز آرگون خشک گردید. بعد از آن مقادیر اضافی نیل بلو با آب شستشو شد و رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/NB) با ولتامتری چرخهای در محلول بافر فسفات ۱/۰ مولار بررسی شد.
۲-۴-۳-۲-۲- روش تهیه الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/PolyNB)
الکترود اصلاح شده ((GCE/AP/MNP/PolyNB به سل الکتروشیمیایی حاوی الکترولیت حامل بافر فسفات ۱۵/۰ مولار با pH برابر ۰/۶ منتقل شد و در محدوده پتانسیلی ۶/۰- تا ۲/۱ ولت نسبت به الکترود مرجع نقره/نقره کلرید به تعداد ۵۰ بار و با سرعت روبش ۱۰۰ میلی ولت بر ثانیه پیمایش شد. مقدار پلیمره شدن بستگی به تعداد پیمایشهای پتانسیل دارد. الکترود سپس با آب شسته شده و الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/PolyNB) تهیه گردید.
۲-۴-۳-۲-۳- روش تهیه الکترود اصلاح شده (GCE/AP/MNP/PolyNB/GOx)
الکترود اصلاح شده با آنزیم با افزودن ۰/۱ میکرولیتر از محلول گلوکز اکسیداز حاوی ۰/۵ میلی گرم گلوکز اکسیداز در ۰/۱ میلیلیتر از بافر فسفات ۰۵/۰ مولار در pH برابر ۰/۷ بر روی سطح الکترود انجام شد. پس از خشک نمودن با گاز آرگون و شستشو الکترود اصلاح شده مورد نظر تهیه گردید و با عنوان (GCE/AP/MNP/PolyNB/GOx) نامگذاری شد.
۲-۵- روشهای عمومی اندازهگیری
۲-۵-۱- روش ثبت ولتاموگرامهای چرخهای با الکترودهای اصلاحشده و اصلاحنشده در محلول پتاسیم هگزاسیانوفرات
۰/۲۵ میلیلیتر از محلول ۰/۱ میلیمولار پتاسیم هگزاسیانوفرات در الکترولیت حامل ۱/۰ مولار پتاسیم کلرید و بافر فسفات ۰۲/۰ مولار با pH برابر ۰/۲ به داخل سل الکتروشیمیایی اضافه میشد. الکترود مورد نظر در این محلول قرار میگرفت و پیمایش پتانسیل با سرعت ۱۰۰ میلیولت بر ثانیه در محدودههای پتانسیلی مورد نظر انجام میشد.
۲-۵-۲- روش ثبت نمودار مقاومت ظاهری با الکترودهای اصلاحشده و اصلاحنشده در محلول پتاسیم هگزاسیانوفرات
۰/۲۵ میلیلیتر از محلول ۰/۵ میلیمولار مخلوط پتاسیم هگزاسیانوفرات و پتاسیم هگزاسیانوفریت در الکترولیت حامل ۱/۰ مولار پتاسیم کلرید و بافر فسفات ۰۲/۰ مولار با pH برابر ۰/۲ به داخل سل الکتروشیمیایی اضافه میشد. الکترود مورد نظر در این محلول قرار میگرفت و نمودار مقاومت ظاهری با قرار دادن امواج سینوسی با دامنه ۵ میلی ولت بر روی پتانسیل ثابت ۲۳/۰ ولت در محدوده ۱۰ کیلو هرتز تا ۱۰۰ میلی هرتز اندازهگیری میشد.
۲-۵-۳- روش ثبت ولتاموگرامهای چرخهای با الکترودهای اصلاحشده با رنگهای فنوکسازین در محلول الکترولیت حامل
۰/۲۵ میلیلیتر از محلول الکترولیت حامل آمونیوم نیترات ۱/۰ مولار حاوی بافر فسفات ۰۲/۰ مولار با pH مناسب به داخل سل الکتروشیمیایی اضافه میشد. ابتدا به مدت زمان ۱۰ دقیقه گاز آرگون خالص از داخل محلول عبور داده میشد تا محلول به طور کامل اکسیژنزدایی شود. سپس پیمایش پتانسیل با سرعت پیمایش دلخواه و در محدودههای پتانسیلی مورد نظر انجام میشد.
۲-۵-۴- روش ثبت ولتاموگرامهای چرخهای با الکترودهای اصلاحشده جهت کاهش و اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری هیدروژن پراکسید
۰/۲۵ میلیلیتر از محلول هیدروژن پراکسید با غلظتهای مشخص در الکترولیت حامل آمونیوم نیترات ۱/۰ مولار حاوی بافر فسفات ۰۲/۰ مولار با pH مناسب به داخل سل الکتروشیمیایی اضافه میشد. ابتدا به مدت زمان ۱۰ دقیقه گاز آرگون خالص از داخل محلول عبور داده شد تا محلول به طور کامل اکسیژنزدایی شود. سپس پیمایش پتانسیل با سرعت پیمایش دلخواه و در محدودههای پتانسیلی مورد نظر صورت میگرفت.
۲-۵-۵- روش ثبت ولتاموگرامهای چرخهای با الکترود اصلاحشده با نیل بلو جهت اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری نیتریت
۰/۲۵ میلیلیتر از محلول نیتریت با غلظتهای مشخص در الکترولیت حامل آمونیوم نیترات ۱/۰ مولار حاوی بافر فسفات ۰۲/۰ مولار با pH مناسب به داخل سل الکتروشیمیایی اضافه میشد. سپس پیمایش پتانسیل با سرعت پیمایش دلخواه و در محدودههای پتانسیلی مورد نظر انجام میشد
۲-۵-۶- روش ثبت ولتاموگرامهای چرخهای با الکترودهای اصلاحشده GCE/AP/MNP/CHIT/GOx و GCE/AP/PolyNB/GOx در محلولهای حاوی فروسن جهت اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری گلوکز
الکترودهای اصلاح شده GCE/AP/MNP/CHIT/GOx و یا GCE/AP/PolyNB/GOx در ظرف الکتروشیمیایی حاوی فروسن ۰۲۲۵/۰ مولار در محلول آب/اتانول با نسبت حجمی ۸۰/۲۰ قرار داده میشد. سپس ولتاموگرام چرخهای این زیستحسگرها در حضور غلظتهای مختلف گلوکز در محلول فروسن با سرعت پیمایش دلخواه و در محدودههای پتانسیلی مورد نظر ثبت میشد.