اختراع حاضر مربوط به تهيه بيوسنسور اوره مبتني بر طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي با استفاده از نانوكامپوزيت اكسيد روي (ZnO) كند و پاش شده/ اكسيد تيتانيوم (TiO2)/ اكسيد قلع فلوئورينه شده (FTO) مي باشد. به دليل اهميت اندازه گيري اوره، در تحقيقات اخير دانشمندان تلاش شده است تا با استفاده از الكترودهاي مبتني بر بسترهاي مختلف اندازه گيري مقادير كم اوره را ممكن سازند. در اين اختراع، ساختار نانو متخلخلZnO بر روي لايه هادي و يكنواخت TiO2/FTO با استفاده از دستگاه كند و پاش مغناطيسي DC در شرايط بهينه تهيه گرديد. سپس آنزيم اوره آز براي اندازه گيري اوره بر روي سطح تثبيت گرديد. انتخاب لايه TiO2 به عنوان زير لايه مبتني بر دلايلي همچون: انتقال سريع الكترون بين لايه ي اكسيد روي و FTO و فراهم آوردن سطح با بار منفي جهت دور نمودن مزاحم هاي با بار الكتريكي منفي در pH بيولو‍ژيك مي باشد. ارزيابي مورفولوژي سطح لايه كامپوزيتي با استفاده از دستگاه FE-SEM صورت پذيرفت به طوريكه نتايج حاصله حاكي از نانوحفره هاي مناسب ZnO براي جذب و تثبيت آنزيم و سطح TiO2 مناسب براي كاهش مزاحمت¬هاي آنيوني مي باشد. ارزيابي مرحله به مرحله تشكيل بيوسنسور با استفاده از تكنيك هاي الكتروشيميايي CV و EIS صورت پذيرفت. بيوسنسور حاصله داراي حساسيت بالا در مقايسه با ساير بيوسنسورها و با ميزان حد تشخيص پايين mg dL-15 در محدوده¬يmg dL-1 205-5 مي باشد.

در اين اختراع با توجه به كاربردهاي گسترده تيواوره در صنايع مختلف و بخصوص صنايع پالايش فلزاتي چون مس و نقره نظير كارخانه پالايش مس سرچشمه، و حضور آن در مقادير بسيار كم در حدود چند ppm در پسابها، روشي جديد براي تشخيص و اندازه گيري تيواوره در غلظتهاي پايين و در حضور ساير يونها ازجمله يونهاي فلزي مس كه اغلب در آناليت هاي حاوي تيواوره حضور دارند ارائه شده است. بدين منظور از امكان جذب سطحي شدن تيواوره و كمپلكسهاي آن با يون هاي فلزي مس روي سطح فلزات و هم چنين اكسيداسيون آن روي سطح الكترود استفاده شده است؛ از طرفي به دليل بر همكنش خوب تيواوره با فلزاتي همچون نقره، و براي فراهم كردن سطح بالا براي برهم كنش حداكثري با تيواوره نانو ذرات نقره نشانده شده روي زير لايه كربني به عنوان الكترود كار و به دليل حساسيت بالاي روش طيف سنجي امپدانس اين روش براي تشخيص و اندازه گيري مقادير كم تيواوره انتخاب شده است. در اين اختراع با توجه به طيف ولتامتري چرخه اي، پتانسيل مناسب براي انجام طيف سنجي امپدانس انتخاب و مقادير كم تيواوره تشخيص و اندازه‌گيري شده است.

هدف از اين اختراع تهيه و مطالعه سطح لايه¬هاي نازك نيمه هادي اكسيد روي (ZnO)و كاربرد آن در تهيه سنسور خازني اوره مي‌باشد. لايه¬هاي نازك به عنوان زير شاخه¬اي از نانو ساختارها با ضخامت كمتر از 100 نانومتر، امروزه كاربرد گسترده¬اي در زمينه¬هاي گوناگون پيدا نموده¬اند. از جمله كاربردهاي لايه¬هاي نازك نيمه هادي مي¬توان به استفاده از آنها در تهيه سل¬هاي خورشيدي، تهيه لايه¬هاي كاتاليستي، سطوح هوشمند و همچنين تهيه سنسورها و بيوسنسورها در تعيين مواد شيميايي و بيولوژيكي نظير اوره، گلوكز،‌دوپامين، آسكوربيك اسيد اشاره نمود. در ميان روش-هاي گوناگون ساخت لايه¬هاي نازك، روش كندوپاش به عنوان روشي¬ كارآمد مي¬باشد. در اين اختراع از ZnO به عنوان يكي از نيمه هادي¬هاي مطرح در حوزه لايه¬هاي نازك، براي تهيه سنسور هوشمند الكتروشيميايي استفاده شد. در اين روش از لايه نازك تهيه شده به روش كندوپاش مغناطيسي كه لايه¬هايي در ابعاد نانومتري ارائه مي¬دهد براي تثبيت آنزيم اوره آز و براي اولين بار از خاصيت تغيير رفتار خازني سطح براي اندازه گيري اوره استفاده و بيوسنسور خازني اوره ساخته و معرفي گرديد