ساخت حسگر زیستی مبتنی‌بر نانوساختار پلی‌آنیلین/نانوذرات نقره جهت تثبیت آنزیم گلوکز اکسیداز به‌منظور سنجش گلوکز خون در بیماران دیابتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 ایران، تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی، گروه شیمی آلی و بیوشیمی
2 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

موضوعات


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 1
Ayub Karimzad Ghavidel 2
1 Department of Organic Chemistry and Biochemistry, Faculty of Chemistry, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2 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
دوره 38، شماره 2
تابستان 1404
صفحه 143-158

  • تاریخ دریافت 18 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 28 تیر 1402
  • تاریخ پذیرش 10 مرداد 1402