تاریخ دفاع: 1405/7/13
دانشجو

نگین شعبانی

دانشکده / گروه آموزشی شیمی | شیمی کاربردی

توسعه ی سنسورهای الکتروشیمیایی غیرآنزیمی برای تشخیص کلسترول در نمونه ی سرم با استفاده از الکترودهای مبتنی بر کربن و پلیمرهای قالب مولکولی

چکیده

  کلسترول یکی از اجزای ضروری سلول است، اما افزایش سطح آن در خون از عوامل مهم خطر بیماری‌های قلبی‌عروقی محسوب می‌شود. روش‌های متداول آنزیمی-رنگ‌سنجی، با وجود کاربرد گسترده، به دلیل هزینه و ناپایداری آنزیم‌ها، حساسیت به شرایط محیطی و محدودیت پایداری، با چالش‌هایی همراه هستند. ازاین‌رو، توسعه حسگرهای الکتروشیمیایی غیرآنزیمی مبتنی بر گیرنده‌های مصنوعی، به‌ویژه پلیمرهای قالب مولکولی (MIP)، مورد توجه قرار گرفته است. MIPها با ایجاد حفره‌های اختصاصی متناسب با مولکول هدف، امکان شناسایی انتخابی کلسترول را فراهم می‌کنند.در این پایان‌نامه، دو حسگر الکتروشیمیایی غیرآنزیمی مبتنی بر MIP برای اندازه‌گیری کلسترول طراحی و ارزیابی شد. در بخش نخست، الکترود خمیر کربنی (CPE) با مایع یونی اصلاح و سپس لایه MIP حاوی کلسترول به‌عنوان قالب، به‌صورت درجا تشکیل شد. حسگر حاصل در محدوده ?–?? نانومولار پاسخ خطی نشان داد و دارای LOD برابر ?/?? نانومولار و LOQ برابر ??/?? نانومولار بود. عملکرد حسگر با موفقیت در نمونه‌های سرم انسانی و در مقایسه با روش استاندارد آنزیمی-رنگ‌سنجی تایید شد.در بخش دوم، با هدف افزایش سطح فعال، حساسیت و انعطاف‌پذیری، یک الکترود پارچه کربنی (CC) با نانوساختارهای سولفید مس (CuS) سنتزشده درجا اصلاح و سپس لایه MIP به روش الکتروپلیمریزاسیون ایجاد شد. این حسگر پاسخ خطی دوگانه در محدوده‌های ?–??? نانومولار و ???–??? میکرومولار، با LOD برابر ?/?? نانومولار و LOQ برابر ??/? نانومولار در محدوده پایین، نشان داد. همچنین گزینش‌پذیری، تکرارپذیری و پایداری مطلوب و عملکرد موفق در نمونه‌های سرم انسانی مشاهده شد.در مجموع، این پژوهش با توسعه دو معماری CPE/IL/MIP و CC/CuS/MIP، قابلیت فناوری قالب مولکولی را برای طراحی حسگرهای الکتروشیمیایی غیرآنزیمی کلسترول نشان می‌دهد. ترکیب شناسایی مولکولی اختصاصی با مواد رسانا، نانوساختارها و بسترهای انعطاف‌پذیر، این پلتفرم‌ها را به گزینه‌هایی امیدوارکننده برای توسعه ابزارهای ساده، پایدار و کم‌هزینه در کاربردهای تشخیصی و Point-of-Care تبدیل می‌کند.