عنوان
ساخت زيستحسگر فوتوالكتروشيمائي TiO2-Cu2O نانوساختار به منظور تشخيص غيرآنزيمي گلوكز
نويسنده اصلي
آرياوند، شكوفه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در سالهاي اخير روند فزاينده افراد مبتلا به بيماري ديابت، باعث افزايش نگرانيها در حوزه سلامت شده است. بنابراين توسعه سيستمهاي
تشخيصي با دقت و حساسيت بالا بسيار حائز اهميت است. به منظور رفع محدوديتهاي سيستمهاي تشخيص مبتني بر آنزيمها، زيستحسگرهاي
غيرآنزيمي بر پايه فلزات واسطه توسعه پيدا كردهاند. از سوي ديگر، در ميان رويكردهاي تشخيصي، روش فوتوالكتروشيميايي به دليل حساسيت
بالاتر، به عنوان يك روش نويدبخش در دو دهه اخير مورد توجه قرار گرفته است. از ميان اكسيد فلزات واسطه، مواد مبتني بر اكسيد مس به دليل
ويژگيهايي از قبيل فراواني، مقرون به صرفه بون و همچنين عملكرد نوري مناسب در فرآيند اكسيداسيون مستقيم گلوكز مورد استفاده قرار
ميگيرد. همچنين استفاده از بسترهاي متخلخل، كانديد مناسبي به منظور بارگذاري نانوذرات كاتاليستي خواهد بود. در اين پژوهش؛ اتصال
ناهمگون ميان نانولولههاي اكسيدتيتانيوم ( )TiO2و نانوذرات اكسيد مس ( )Cu2Oبه منظور تشخيص فوتوالكتروشيميايي گلوكز ايجاد شد. در
ابتدا نانولولههاي اكسيدتيتانيوم توسط فرآيند آندايزينگ تهيه شد؛ به طوري كه ميانگين قطر داخلي نانولولهها و ميانگين طول آنها به ترتيب nm
76 ± 17و 750 ± 0/1 nmبه دست آمد. سپس رسوب نانوذرات اكسيد مس توسط فرآيند رسوبدهي الكتروشيمايي پالسي روي نانولولههاي
اكسيدتيتانيوم انجام شد. عملكرد فوتوالكتروشيميائي ساختار مذكور با بارگذاري مقادير مختلف نانوذرات اكسيد مس توسط آزمون ولتامتري
چرخهاي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد خاصيت فوتوالكتروشيميايي الكترود در مقايسه با نانولولههاي اكسيدتيتانيوم بهبود يافته است.
در ادامه، نمونه بهينه از منظر مشخصهيابيهاي متفاوت همچون ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني ( ،)FESEMآزمون پراش پرتو ايكس
( ،)XRDطيفسنجي نوري فرابنفش- مرئي ( )DRSو آزمون مات شاتكي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج طيفسنجي نوري نشان داد شكاف
نواري نانولولههاي اكسيدتيتانيوم پس از اصلاح سطح با نانوذرات اكسيد مس، با كاهش 8/7درصدي همراه است. همچنين عملكرد
فوتوالكتروشيميايي اين ساختار با استفاده از آزمون كرونوآمپرومتري در حضور مقادير مختلف گلوكز صورت پذيرفت. نتايج نشان داد
زيستحسگر مذكور داراي حساسيت بالاي ،17/011 μA.mM-1.cm-2محدوده خطي وسيع 1-10 mMو حد تشخيص 37 μMميباشد.
همچنين پايداري زيستحسگر نيز مورد ارزيابي قرار گرفت كه پس از گذشت مدت زمان 900ثانيه، پاسخ جريان نوري 98/4درصد از حالت
اوليه را حفظ كرده بود.
شماره ركورد
226288
گرايش رشته تحصيلي
انتخاب و شناسائي مواد مهندسي
دانشكده
مهندسي مواد
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان