ساخت نانوحسگر حساس به ديكلوفناك بر اساس كمپوزيتي از نانوسيم هاي مس و نانوفيبر كربن ومايع يوني

ساخت صفحات الكتروكروميك انعطاف پذير، كاربرد سل هاي الكتروكروميك همچون پنجره هاي هوشمند، آينه هاي الكتروكروميك، نمايشگر ها، نوار هاي الكتروكرومي و ... را به واسطه ي خاصيت انعطاف پذيري آن ها چندين برابر مي كند. الكتروكروميسم به تغييرات برگشت پذير خواص اپتيكي ماده تحت اعمال ولتاژ خارجي اطلاق مي شود. صفحات الكتروكروميك در اثر پديده الكتروكروميسم تغيير رنگ مي دهند. سل هاي الكتروكروميك، داراي صفحات شكننده هستند كه همين ويژگي، محدوديت هايي را براي استفاده از آن ها فراهم آورده است. بنابراين ساخت صفحات انعطاف پذير، در دستور كار قرار گرفت. در اين كار نانوصفحات گرافن، نانوذرات طلا و تيتانيوم دي اكسيد همراه فيلم تنگستن تري اكسيد به عنوان نانو كامپوزيت بر روي قطعه انعطاف پذير عايق به كار برده شده است. زمينه فني ساخت صفحات الكتروكروميك، در سال هاي اخير نانوشيمي است. به منظور بررسي عملكرد قطعه الكتروكروميك طراحي شده، خاصيت الكتروكروميكي در يك سيستم سه الكترودي حاوي الكتروليت هيدروكلريد اسيد مورد ارزيابي قرار گرفت. خواص الكتروكروميكي مورد نظر عبارت است از: پايداري طولاني مدت، تغيير نوري برگشت پذير، زمان كليد زني سريع و حافظه الكتروكروميك بلند مدت . به منظور عملي نمودن كاربرد قطعه الكتروكروميك طراحي شده، خاصيت الكتروكروميكي به همراه الكتروليت مايع يوني و نمك ليتيوم پركلرات در قالب يك سل دوالكترودي استفاده شد كه يك سل الكتروكروميكي انعطاف پذير حالت جامد ساخته مي شود.

باتوجه به اهميت كافئين به عنوان يكي از آلكالوئيدهاي فعال در محصولات گياهي و نوشيدني ها از جمله چاي و قهوه، روش هاي مختلفي براي اندازه گيري و تشخيص آن در منابع مختلف به كار رفته است كه بسياري از آن ها پرهزينه با عملكرد دشوار و وقت گير هستند. در اين ميان روش هاي الكتروشيميايي ويژگي هاي خوبي از جمله عملكرد آسان ، حساسيت بالا وارزان بودن از خود نشان داده اند. با اين وجود در روش هاي الكتروشيميايي نيز اكسيداسيون كافئين در پتانسيل هاي خيلي مثبت اتفاق مي افتد كه به علت تداخل با تخليه الكتروليت زمينه مي باشد. در اين اختراع، سطح فعال الكتروشيميايي الكترود كار شامل سه لايه به ترتيب گرافن، نانوذرات سيليكون كاربيد اصلاح شده و كمپلكس مس مي باشد.اتصال الكتريكي ميان الكترود كار و الكترود كمكي از طريق الكتروليت موجود در سل انجام مي شود.حسگر طراحي شده (GC/Gr/SiC@SPADNS/Cu) توسط روش هاي آناليز الكتروشيميايي از جمله ولتامتري چرخه اي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد الكترود اصلاح شده داراي فعاليت الكتروكاتاليزي خوبي براي اكسيداسيون الكتروشيميايي كافئين در پتانسيل هاي پايين است.. هم چنين بررسي هاي انجام شده نشان دهنده گزينش پذيري حسگر طراحي شده در اندازه گيري كافئين مي باشد.

سطح كراتنين ادرار به¬عنوان شاخص توان فعاليت كاركرد كليه مي¬باشد كه در اين پژوهش با استفاده از حسگر طراحي شده مقدار آن تعيين مي¬شود. هدف از طراحي حسگر در محيط آزمايشگاه باليني به¬منظور كاهش هزينه،زمان و پيچيدگي تجزيه و تحليل معمول از مايعات بيولوژيك است كه امكان تست خون،ادرار و بزاق حتي در منزل توسط خودبيمار فراهم شود. در اين پروژه ابتدا كامپوزيتي از كربن نانوفيبر و نانوسيم مس همراه با مايع يوني تهيه شد. سپس الكترود كربن شيشه¬اي اصلاح شده با نانو كامپوزيت تهيه شده بر پايه تثبيت حدواسط¬هاي انتقال الكترون مختلف به-منظور طراحي و ساخت حسگر مناسب براي كراتنين استفاده شد. نانو فيبرهاي كربني اصلاح شده با نانوسيم مس به دليل مساحت سطح بالا، رسانايي الكتريكي و فعاليت كاتاليزوري بستري مناسب براي انتقال الكترون و انباشت ديگر نانو ذرات هستند.در اين پژوهش،الكترود اصلاح شده، در محلول بافر 7(pH بيولوژيكي بدن)قرار داده شد.سپس تزريق كراتنين صورت گرفت وميزان آن اندازه¬گيري شد .اين حسگر قابليت اندازه-گيري كراتنين در حضور مزاحم¬هايي چون اسكوربيك اسيد و اوره را داردكه مزاحمت را با قراردادن يك نافيون روي سطح الكترود،از بين مي¬بريم.براي ارزيابي كارايي حسگر طراحي شده در آناليزكراتنين از تكنيك ولتامتري چرخه¬اي در حضور كراتنين استفاده مي¬شود. پارامترهاي آناليزي مانند حدتشخيص، محدوده خطي پاسخ حسگر و نيز پايداري پاسخ آن توسط تكنيك آمپرومتري مورد اندازه¬گيري قرار گرفت.

ايمونوگلبولين E يكي از انواع آنتي¬بادي¬هاي سيستم ايمني بدن انسان مي¬باشد كه غلظت آن در خون بسيار پايين مي¬باشد و اساسا در پاسخ به واكنش¬هاي ¬آني از نوع حساسيت شديد ايجاد مي¬شود كه منجر به بيماري¬هاي آلرژي مثل آسم و تب يونچه مي¬شود. از اين رو، وجود روشي با حساسيت و قابليت اطمينان بالا در اندازه گيري اين آنتي بادي جهت كاربردهاي تشخيص كلينيكي و برآورد ميزان بهبودي و سلامت بيماران مبتلا به نوع مشخصي از آلرژي بسيار حائز اهميت مي باشد . از اين¬رو امروزه طراحي و ايجاد تست¬هاي تشخيصي قابل اعتماد جهت تشخيص سريع آنتي بادي ايمونوگلوبولين E در سرم انساني، تلاشها و تحقيقات بسياري در جوامع علمي جهان به خود جلب نموده است. بنابراين اين آپتاحسگرمي-تواند كاربردهاي بسيار زيادي در تشخيص¬هاي داشته باشد. در اين كار ابتدا با استفاده از روشي ساده نانوكامپوزيتي شامل نانولوله¬هاي كربن چند ديواره مايعات يوني و چيتوسان تهيه شد. سپس از اين نانو كامپوزيت¬ در اصلاح سطح الكترود استفاده گرديد. آپتامر ويژه ايمونوگلوبولين E با استفاده از گلوتارآلدهيد در نقش عامل اتصال دهنده بصورت كووالانسي در سطح نانوكامپوزيت حاصله تثبيت شد. از متيلن بلو به عنوان حدواسط انتقال الكترون استفاده گرديد و در نهايت از تغييرات جريان الكتروشيميايي حاصل از برهم¬كنش الكترود كربن شيشه اي اصلاح شده توسط نانوكامپوزيت و آپتامر با آنتي بادي ايمونوگلوبولين E به عنوان سيگنال تجزيه¬اي در اندازه¬گيري IgE استفاده گرديد.

باورودفناوري نانو به صنعت توليد كاتاليستها، نانوكاتاليستها پا به عرصه وجودگذاشتند.يكي ازمهمترين دستاورد فناوري نانو بكارگيري نانوساختارها دركاتاليزواكنشهاي الكتروشيميايي و بخصوص طراحي وساخت حسگر و زيست حسگرهاست.دراين پروژه ازويژگي هاي نانوذرات دي اكسيدتيتانيوم و گرافن دركناريكديگر استفاده شده و از آنها در تهيه يك حسگر الكتروشيميايي استفاده مي شود.ازجمله به عنوان حسگري براي يون سيانيد كاربرد دارد.سيانيد يك تركيب سمي قوي است كه انتشارمحيطي گسترده اي دارد.بسياري از مواد طبيعي،همچنين محصولات صنعتي حاوي سيانيد مي باشند.بنابراين ساخت حسگري كه حساسيت قابل توجهي نسبت به آن داشته باشد حايزاهميت است.تيتانيوم دي اكسيد بطور گسترده اي در زمينه هاي تبديل انرژي مورد مطالعه قرارگرفته است.استفاده ازسه آمينوپروپيل,تري متوكسي سيلان روش اميدبخش براي بهبود عملكرد ايمپلنت هاي تيتانيوم است. تمركز اصلي كار ما ساخت سنسورحساس سيانيد براساس محصولات كاهش GC/TiO2-ATP-Nitrophenol است.عملكرد سنسور ساخته شده توسط ولتامتري چرخه اي درحضوروعدم حضور يون سيانيد مورد بررسي قرار گرفت.ولتاموگرام هاي چرخه اي ثبت شده ازالكترود اصلاح شده فعاليت كاتاليزوري خوب نسبت به اكسيداسيون الكتريكي سيانيد را نشان مي دهد.آمپرومتري هيدروديناميك درچرخش الكترود اصلاح شده در پتانسيل ثابت مورداستفاده براي شناسايي آنيون انتخاب شده است.ازامتيازات الكترود اصلاح شده پايداري خوب,رنج كاليبراسيون خطي ,حساسيت بالا,زمان پاسخ كوتاه وحدتشخيص پايين علاوه براين، روش ساخت سنسورساده، سريع و قابل تكراراست.