طراحي و ساخت بيوحسگر الكتروشيميايي ولتامتري بر پايه‌ي نانوگرافن براي رديابي سروتونين در ماهي زبراي مبتلا به ديابت

DESIGN an‎d FABRICATION OF ELECTROCHEMICAL BIOSENSOR BASED ON NANO-GRAPHENE TO DETECT SEROTONIN IN DIABETIC ZEBRA FISH

در اين مطالعه، يك نانوكامپوزيت جديد شامل اكسيدگرافن احياء شده (rGO)، 18-كران-6 (Cr.6) و نانوذرات طلا(GNPs) بر روي سطح يك الكترود كربن شيشه‌اي (GCE) قرار گرفته و جهت بررسي و اندازه‌گيري الكتروشيميايي بيوماركر سروتونين استفاده گرديده است. روش‌ها: مورفولوژي نانوكامپوزيت ساخته شده با روش‌ SEM مشخصه‌يابي شد. ماهي زبرا از طريق غذادهي با گلوكز ديابتي شد. سنجش بيوماركر سروتونين (5-HT)، در حضور موادي مانند دوپامين (DA)، اسيد اسكوربيك (AA)، اوره، گلوكز و همچنين تريپتوفان (L-Trp) كه به‌عنوان مداخله‌گرهاي مرسوم موجود در محيط بيولوژيكي هستند، انجام گرفت. يافته‌ها: سيستم طراحي شده، فعاليت كاتاليزوري الكتروشيميايي رضايت‌بخشي را براي تعيين سروتونين با استفاده از روش ولتامتري موج مربع (SWV) نشان داد. رفتار الكتروشيميايي سروتونين در نانوكامپوزيت ساخته شده جريان و پتانسيل اكسيداسيون قابل قبولي را نشان داد. پايين‌ترين حد تشخيص (LOD) براي سروتونين در نمونه‌هاي واقعي آماده شده براي گروه كنترل و ديابتي با استفاده از الكترود اصلاح شده و روش HPLC به‌ترتيب حدود 0/3 و 0/1 ميكروگرم بر ليتر محاسبه شد. حسگر ساخته شده داراي انتخاب‌‌پذيري و حساسيت قابل توجه‌اي بوده و پايداري و قابليت تكرار پذيري بالايي را براي سنجش سروتونين نشان داد. الكترود اصلاح شده، بازيابي بسيار خوبي در حدود 97% و خطاي وابسته حدود 3% را در مقايسه با روش استاندارد از خود نشان داد. نتيجه‌گيري: به‌نظر مي‌رسد كه سروتونين مي‌تواند به‌عنوان بيوماركر ديابت براي تشخيص زود هنگام در بيماران ديابتي مورد استفاده قرار گيرد

A novel nanocomposite-modified electrode based on reduced graphene oxide (rGO) decorated with crown-ether and gold nanoparticles (GNPs) on the surface of a glassy carbon electrode (GCE) was fabricated to investigate 5-HT determination. Methods: The morphology of nanocomposite was characterized by scaning electron microscopy (SEM). Diabetic zebrafish was obtained by overfeeding via glucose. 5-HT was successfully determined in the presence of dopamine (DA), ascorbic acid (AA), urea, glucose, and L-tryptophan (L-Trp) by using electrochemical methods. Results: The nanocomposite exhibited satisfactory electrochemical catalytic activity for 5-HT determination using square-wave voltammetry (SWV). The electrochemical behavior of 5-HT at the nanocomposite/GCE displayed reasonable oxidation current and potential. The limit of detection (LOD) of 5-HT obtained from the real samples, containing the control and diabetic group by using the proposed system and HPLC method, was calculated to be about 0.3 and 0.1 μg/L, respectively. The prposed system also demonstrated high selectivity, reasonable sensitivity, and good stability and reproducibility for 5-HT sensing. The nanocomposite was applied for the determination of the biomarker 5-HT in the diabetic and control groups of zebrafish and displayed excellent recoveries about 93 and low relative error about 3% while compared with standard method. Conclusions: It seems that the 5-HT level can be used for earlier diagnosis of diabetes.