تهيه حسگر زيستي گلوكز با به ‌كارگيري الكترود كربن شيشه‌اي اصلاح‌ شده با نانو لوله‌هاي كربن و پليمر 4-آمينوتيوفنول

Glucose biosensorusing covalently immobilised glucose-oxidase on a poly(4-aminothiophenol)/multiwall carbon nanotubes modified glassy carbon electrode

در اين مقاله تهيه يك حسگر زيستي بسيار حساس گلوكز بر اساس استفاده از آنزيم گلوكز اكسيداز ارايه شده است. براي تثبيت آنزيم روي سطح الكترود از پيونددهنده‌ي عرضي گلوتارآلدهيد استفاده شده است. بر اين اساس، نخست سطح الكترود كربن شيشه‌اي با نانولوله‌هاي ‌كربني چند ديواره اصلاح شد. فرايند الكتروپليمريزاسيون در سطح الكترود، در سل الكتروشيميايي و در تماس با محلول اتانولي حاوي 4-آمينوتيوفنول با غلظت 2 ميلي‌مولار و سولفوريك اسيد با غلظت 0/07 مولار پس از عبور دادن گاز نيتروژن، به‌وسيله 14 چرخه‌ي ولتاموگرام چرخه‌اي با سرعت روبش 50 ميلي‌ولت بر ثانيه در گستره‌ي پتانسيل 0/2- تا 1/2+ ولت نسبت به الكترود مرجع Ag/AgCl انجام گرفت. تشكيل پليمر بر روي سطح الكترود ويژگي‌هاي الكتريكي و مكانيكي سطح را افزايش مي‌دهد و باعث انتقال سريع الكترون مي‌شود. با افزايش گلوكز و كم شدن جريان دماغه‌ي كاتدي، رابطه‌ي خطي خوبي بين غلظت گلوكز و كاهش جريان كاتدي به‌دست آمد. اين روش حساسيت μA/µM 021/،0 گستره‌ي خطي 1 تا 450 ميكرو مولار با ضريب هم‌بستگي 0/996، حدتشخيص 0/1 ميكرومولار را داراست. ضريب انتقال الكترون 0/47 و ثابت انتقال الكترون s-1 3/2 از ديگر ويژگي‌هاي قابل‌توجه كار حاضر به ‌شمار مي‌رود كه نشان‌دهنده‌ي انتقال الكترون آسان در اين سامانه است.

A highly-sensitive glucose biosensor was fabricated by immobilization of glucose oxidase (GOX), onto a poly(4-aminothiophenol)/multi-walled carbon nanotube/glassy carbon electrode (poly(4-ATP)/MWCNT/GCE). Cyclic voltammetry was used for both the electrochemical synthesis of poly-(2,6-DP) on the surface of a MWCNT-modified GC electrode, and characterization of the polymers deposited on the GC electrode. The synergistic effect of the high active surface area of both the conducting polymers, i.e., poly-(4-ATP) and MWCNT gave rise to a remarkable improvement in the electrocatalytic properties of the biosensor. The transfer coefficient (α), heterogeneous electron transfer rate constant, and Michaelis–Menten constant were calculated to be 0.47, 3.2 s-1, and 49.82 μM at pH 7.4, respectively. The GOx/poly(4-ATP)/ MWCNT/GC electrode exhibited a linear response to glucose in the concentration ranging from 1 to 450 μM with a correlation coefficient of 0.996, sensitivity of 0.021 μAμM-1cm-2, which could make it a promising bioelectrode for precise detection of glucose in the biological samples.