توصيفگر ها :
حسگر الكتروشيميايي , نانوساختارهاي اكسيد فلزي , چارچوب هاي فلزي-آلي , آپتامر , متوتروكسات , دي پيريدامول , فورازوليدون , جيوه , انسولين
چكيده فارسي :
در بخش اول، يك حسگر ولتامتري الكترود خمير كربن اصلاح شده با نانوالياف CuCr2O4/CuO/IL براي اندازه¬گيري داروي متوتروكسات تهيه شد. نانوالياف CuCr2O4/CuO با روش الكتروريسي سنتز شدند و با روش¬هاي مختلف مشخصه¬يابي و ساختار آن¬ها تائيد شد. مايع يوني به علت پايداري الكتروشيميايي و رسانايي بالا باعث افزايش حساسيت وكاهش جريان خازني حسگر شد. نانوالياف مس باعث افزايش جريان آندي متوتروكسات و كاهش پتانسيل پيك متوتروكسات شد. همچنين حضور كروم علاوه بر افزايش حساسيت، با داشتن ويژگي شامل مقاومت به سايش بالا، مانع از شكل¬گيري ذرات سايش به هنگام عبور جريان و تميز كردن سطح الكترود مي¬شود. در شرايط بهينه، حسگر پيشنهادي در محدوده¬ي وسيع 10-4×0/3 - 10-7×0/1 مول بر ليتر خطي بود و حد تشخيص روش 8-10× 5/2 مول بر ليتر بود. همچنين از حسگر پيشنهادي براي تعيين متوتروكسات در انواع مختلف نمونه¬هاي پلاسما و ادرار استفاده شد.
در بخش دوم، يك حسگر ولتامتري الكترود كربن شيشه¬ي اصلاح شده با NiCo2O4/NiO@MOF-5/rGO براي اندازه¬گيري داروي دي¬پيريدامول تهيه شد. ابتدا Ni-MOF-5 بر روي بستر گرافن اكسيد قرار داده شد. گرافن اكسيد علاوه بر افزايش حساسيت، پايداري تركيب Ni-MOF-5 را افزايش مي¬دهد. درنهايت براي افزايش سرعت انتقال الكترون بر روي سطح الكترود، نانوذرات NiO و NiCo2O4 به روش سريع هيدروترمال و بدون فرايند كلسينه كردن بر روي سطح MOF-5/rGO دوپ شدند. تركيبات سنتز شده به روش¬هاي مختلف شناسايي و تائيد شدند. در شرايط بهينه محدوه¬ي خطي روش 4-10×5/5 - 8-10×0/2 مول بر ليتر و حد تشخيص روش 9-10× 8/2 مول بر ليتر به دست آمد. سپس از حسگر پيشنهادي براي تعيين دي¬پيريدامول در نمونه¬هاي مختلف پلاسما و ادرار استفاده شد. سادگي ساخت، هزينه¬ي پايين ساخت، دقت و صحت بالا از ديگر مزاياي اين حسگر مي¬باشد.
در بخش سوم، يك حسگر ولتامتري الكترود كربن شيشه¬ي اصلاح شده با نانوميله¬يCuO ZIF-67@ براي اندازه¬گيري فورازوليدون تهيه شد. در ابتدا نانوميله¬هاي مس (II) اكسيد سنتز شدند و سپس بر روي آن¬ها نانوذرات كبالت قرار داده شد. رشد MOF بر روي سايت¬هاي فعال كبالت اين نانوساختار، منجر به تشكيل نانوذرات منفرد و كنترل شده¬ي ZIF-67 مي¬شود. نانوميله¬هاي مس (II) اكسيد به علت رسانايي بالا، انتقال سريع الكترون را بر روي سطح حسگر فراهم مي¬كند و ZIF-67 منجر به افزايش جذب فورازوليدون بر روي سطح الكترود مي¬شود. تحت شرايط بهينه، محدوده‌ي خطي روش 6-10×0/6 - 9-10×0/8 مول بر ليتر و حد تشخيص روش 9-10× 3/2 مول بر ليتربه دست آمد. سپس از اين حسگر براي اندازه¬گيري غلظت فورازوليدون در نمونه¬هاي مختلف پلاسما استفاده شد.
در بخش چهارم يك حسگر ولتامتري الكترود طلاي اصلاح شده با Au@Ag/ZIF-8/APT براي اندازه¬گيري جيوه تهيه شد. براي اين منظور، با استفاده از يك روش سريع، ZIF-8 كه بر روي آن نانوذرات Ag-Au با ساختار هسته-پوسته دوپ شده¬اند، سنتز شد و با روش¬هاي مختلف شناسايي و ساختار آن تائيد شد. پس از قرارگيري اصلاحگر بر روي سطح الكترود، آپتامر جيوه بر روي آن تثبيت شد. نشان داده شد كه ميزان تغييرات جريان حسگر تهيه شده در حضور و عدم حضورجيوه در محلول ردياب آهن متناسب با غلظت جيوه هست. پس از بهينه¬ي پارامترهاي مؤثر بر عملكرد حسگر، محدوده¬ي خطي روش 11-10×0/1 - 16-10×0/5 مول بر ليتر و حد تشخيص براي اين روش 10-17× 7/1 مول بر ليتر به دست آمد. سپس از حسگر پيشنهادي براي تعيين جيوه در نمونه¬هاي مختلف آب استفاده شد.
در بخش پنجم، يك حسگر ولتامتري الكترود طلاي اصلاح شده با MB/APT/ Au-Fe-MIL-88/ZnS/GO براي اندازه-گيري انسولين تهيه شد. براي اين منظور، آپتامر انسولين بر روي يك MOF بر پايه¬ي آهن(III) كربوكسيلات (MIL-88) اصلاح شده با نانوذرات طلا با استفاده از واكنش گروه آمين آپتامر و گروه كربوكسيليك اسيد Au-Fe-MIL-88تثبيت شد. سپس، متيلن بلو به وسيله¬ي پيوند π-برگشتي بر روي آپتامر قرار داده شد و سيگنال آن اندازه¬گيري شد. در حضور انسولين به دليل تغيير كنفورماسيون آپتامر به ساختار G-چهارگانه¬ي خود، متيلن بلو از آپتامر خارج شد و سيگنال الكتروشيميايي آن كاهش يافت. همچنين براي تقويت جريان متيلن بلو، براي اولين بار از اصلاحگرها گرافن اكسيد و نانو ذرات روي سولفيداستفاده شد. نتايج نشان داد كه تغيير جريان اكسايشي متيلن بلو در محدوده¬ي وسيع 11-10×0/5 - 10-16×0/5 با غلظت انسولين متناسب هست و حد تشخيص روش 17-10× 3/1 مول بر ليتر به دست آمد.
كلمات كليدي: حسگر الكتروشيميايي، نانوساختارهاي اكسيد فلزي، چارچوب¬هاي فلزي-آلي، آپتامر، متوتروكسات، دي¬پيريدامول، فورازوليدون، جيوه، انسولين.
چكيده انگليسي :
In the first part, a voltammetric sensoe of carbon paste electrode modified with CuCr2O4/CuO/IL nanofibers was prepared to determine methotrexate. CuCr2O4/CuO nanofibers were synthesized by electrospinning method, and their structure was confirmed by various methods. Ionic liquid increased the sensitivity and decreased the capacitive current of the sensor due to its electrochemical stability and high conductivity. Copper oxide nanofibers increased the anodic current of methotrexate and decreased the peak potential of methotrexate. In addition to increasing the sensitivity, the presence of chromium, with its properties including high abrasion resistance, prevents the formation of abrasion particles during the passage of current as well as polishing the electrode. Under optimal conditions, the proposed sensor was linear in the range of 1.0×10-7 - 3.0×10-4 M and the detection limit of the method was 2.5 × 10-8 mol L-1. The proposed sensor was also used to determine methotrexate in different types of plasma and urine samples.
In the second part, a voltammetric sensoe of glass carbon electrode modified with NiCo2O4/NiO@MOF-5/rGO was prepared to determine dipyridamole. First, Ni-MOF-5 was placed on a graphene oxide substrate. In addition to increasing sensitivity, graphene oxide increases the stability of Ni-MOF-5. Finally, to increase the electron transfer rate on the electrode surface, NiO and NiCo2O4 nanoparticles were doped on MOF-5/rGO by rapid hydrothermal method without calcination process. The synthesized compounds were identified and confirmed by various methods. Under optimal conditions, the linear range of the method was 2.0×10-8 - 5.5×10-4 mol L-1 and the detection limit of the method was 2.8 × 10-9 mol L-1. The proposed sensor was then used to detect methotrexate in various plasma and urine samples. Simplicity of construction, low cost of construction, high accuracy and precision are other advantages of this sensor.
In the third section, a voltammetric sensoe of glass carbon electrode modified CuO@ZIF-8 nanorods was developed to determine furazolidone. First, copper oxide nanorods were synthesized and then cobalt, nanoparticles were placed on them. Growth of MOF on the active sites of cobalt in this nanostructure leads to the formation of single and controlled ZIF-8 nanoparticles. Due to its high conductivity, copper oxide nanorods provide fast electron transfer to the sensor surface, and ZIF-67 increases the absorption of furazolidone on the electrode surface. Under optimal conditions, the linear range of the method was calculated to be 8.0×10-9 - 6.0×10-6 mol L-1 and the detection limit of the method was 2.3 × 10-9 mol L-1. Then, the sensor was used to determin the concentration of furazolidone in different plasma samples.
In the fourth section, a voltammetric sensoe of gold electrode modified APT/Ag@Au/ZIF-8 was prepared to determine mercury. For this purpose, ZIF-8 ,wich Ag@Au core-sell nanoparticles were doped on it, was synthesized by a fast method, and its structure was identified and confirmed by various methods. After placing the modifier on the electrode surface, the mercury aptamer was immobilised on it. It was shown that current changes values of the prepared sensor in the presence and absence of insulin in the iron probe solution was proportional to the mercury concentration. After optimizing the parameters affecting the sensor performance, the linear range of the method is 5.0×10-16 - 1.0×10-11 mol L-1, and the detection limit of the method is 1.7 × 10-17 mol L-1. .
In the fifth section, a voltammetric sensoe of gold electrode modified MB/APT/Au-Fe-MIL-88/ZnS/GO was prepared for insulin determination. For this purpose, insulin aptamer was 1.
