نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهسا مهدوی نیا ¹
• غلامرضا کیانی ²
• ایوب کریم زادقویدل ³

¹ 1- گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

² ایران، تبریز، دانایران، تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی، گروه شیمی آلی و بیوشیمی شگاه تبریز، دانشکده شیمی، گروه شیمی آلی و بیوشیمی

³ ایران، تهران، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، گروه مهندسی مکانیک

چکیده

در تحقیق حاضر، یک حسگر زیستی با استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز، جهت اندازه‌گیری میزان گلوکز موجود در خون بیماران دیابتی ساخته شد. حسگر‌ زیستی تولید شده از نوع آمپرومتریک بوده و در آن به‌ترتیب از پلی‌آنیلین و نانوذرات نقره به‌عنوان تثبیت‌کننده‌ی آنزیم و افزایش‌دهنده حساسیت حسگر زیستی بهره گرفته شد. مشخصات نمونه تهیه شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز EDS مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ساختارشناسی نشان داد که لایه نانوکامپوزیتی پلی-آنیلین/نانوذرات نقره، به‌طور یکنواختی سطح آنزیم را پوشانده است. در شرایط ارزیابی آزمایشگاهی، در محدوده غلظت mg/dl‌ 160-60، خطیت قابل‌قبولی با حساسیت nA.dl /mg 38/1 ‌و پاسخ زمانی 8 ثانیه حاصل شد. همچنین خروجی حسگر زیستی برای نمونه واقعی خون در دمای C ° ‌‌20-35 و محدوده غلظت گلوکز mg/dl‌160-70، کاملاً خطی همراه با حساسیت nA.dl /mg 6/1 بود که نسبت به نمونه‌های پیشین بهبود 14 درصدی ‌داشت. براساس آنالیزهای آماری، خروجی جریان الکتریکی برای این حسگر زیستی مستقل از فاکتورهای دما و نیز pH خون بوده که نشان می‌دهد حسگر زیستی طراحی شده با موفقیت می‌تواند در موارد کلینیکی نیز به‌کار گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

• حسگر زیستی
• دیابت
• تثبیت آنزیم
• پلی آنیلین
• نانوذرات نقره

موضوعات

• بیوشیمی

عنوان مقاله [English]

Fabrication of Biosensor based on Polyaniline Nanostructure/Silver Nanoparticles for Stabilizing Glucose Oxidase Enzyme and Measuring Blood Glucose in Diabetic Patients

نویسندگان [English]

• Mahsa Mahdavinia ¹
• Gholamreza Kiani ²
• Ayub Karimzad Ghavidel ³

¹ 1Department of Organic Chemistry and Biochemistry, Faculty of Chemistry, University of Tabriz, Tabriz, Iran.

² Department of Organic Chemistry and Biochemistry, University of Tabriz, Faculty of Chemistry, Tabriz, Iran

³ Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University, Tehran, Iran

چکیده [English]

In the current research, a bio-sensor was fabricated to measure the blood glucose levels of diabetic patient using glucose oxidase enzyme. The produced bio-sensor is of the amperometric type, wherein polyaniline and silver nanoparticle were utilized as the enzyme stabilizer and sensitivity enhancer, respectively. The properties of the produced sample were investigated using electron scanning microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The morphological studies revealed that the nanocomposite layer of polyaniline/silver nanoparticles consistently covered the enzyme surface. During laboratory evaluations, an acceptable linearity was achieved within the concentration range of 60-160 mg/dl, with a sensitivity of 1.38 nA.dl/mg and a response time of 8 second. The bio-sensor output for real blood samples, within a temperature of 20-35 °C and glucose levels of 70-160 mg/dl, exhibited a significantly linear relationship with a sensitivity of 1.6 nA.dl/mg, representing a 14% improvement compared to previous samples. Statistical analysis indicated that the electrical current output of this sensor was independent of temperature and blood pH factors, thereby demonstrating that the designed biosensor can be successfully applied in clinical cases.

کلیدواژه‌ها [English]

• Biosensor
• Diabetes
• Enzyme Immobilization
• Polyaniline
• Silver nanoparticles