تعيين مقدار گلوكوز به روش آمپرسنجي با استفاده از الكترود اصلاح شده پلي‌آنيلين – گلوتارآلدهيد- گلوكوز اكسيداز

Determination of Glucose with Amperometric Method Using Polyaniline/Glutaraldehyde/Glucose Oxidase Modified Electrode

در اين پژوهش، الكترود اصلاحي PANI-GOD بررسي شده است. براي تهيه فيلم PANI از صفحه پلاتيني cm 4/0× 4/0 به عنوان الكترود كار، الكترود ميله‌اي پلاتين به عنوان الكترود مقابل و الكترود Ag/AgCl به عنوان الكترود مرجع استفاده شد. براي تهيه فيلم روش ولت‌سنجي چرخه‌اي از پتانسيل v1/0- تا v1و با سرعت پويش mV/s 50 به تعداد 30 پويش در محلول حاوي M2/0آنيلين و M1 سولفوريك اسيد انجام شد. خواص فيلم پليمري تشكيل شده با روش‌هاي الكتروشيميايي، طيف‌سنجي نوريUV-vis ، طيف‌سنجي تبديل فوريه زيرقرمز و امپدانس الكتروشيميايي بررسي شده است. از روش ساده‌اي براي توليد حسگرهاي گلوكوز استفاده شد. براي اين كار آنزيم گلوكوز اكسيداز با استفاده از محلول 1/0 در صد حجمي عامل شبكه‌اي‌كننده (گلوترآلدهيد) در محيط بافر فسفات با pH برابر ? روي فيلم‌هاي نازك پليمر تثبيت شد. نتايج حاصل از امپدانس الكتروشيميايي نشان داد، آنزيم به‌طور موفقيت‌آميز روي فيلم‌هاي پليمري تثبيت شده است. در اين پژوهش، اثر بعضي از شرايط آزمايشگاهي مختلف مثل حجم عامل شبكه‌اي‌كننده (گلوترآلدهيد)، pH، دما و پتانسيل كاربري به روش جريان‌سنجي بررسي شده است. مشاهده شد، با تغيير درصد حجمي عامل شبكه‌اي‌كننده فعاليت الكترودهاي اصلاحي نيز تغيير مي‌كند كه بيشترين فعاليت در 1/0 در صد حجمي عامل شبكه‌اي‌كننده (گلوترآلدهيد) مشاهده شد. انرژي فعال‌سازي براي الكترود اصلاحي پلي‌آنيلين، در محيط بافري استات و فسفات به ترتيب kJ/mol 41 و 37 به‌دست آمد. بيشترين جريان الكتريكي در اين زيست‌حسگرها درpH برابر ? و پتانسيل V65/0 ديده شد.

The polyaniline-glucose oxidase (PANI-GOD) electrode has been investigated in the present work. Polyaniline (PANI) film via cyclic voltammetric method was synthesized at room temperature, in a standard three-electrode cell. Aniline films were deposited from 1 M acidic (H2SO4) aqueous media containing 0.2 M aniline by voltammetric sweep between ?0.1 V and 1 V, Ag/AgCl, at 50 mV/s. The sweep was stopped after 30 cycles at ?0.1 V Ag/AgCl and the working electrode was deposited by polyaniline. Platinum plate (0.4cm×0.4cm), platinum rod and Ag/ AgCl electrodes were used as working, counter and reference electrodes, respectively. The synthesized PANI films were characterized by electrochemical technique, electrical conductivity, UV-visible spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A simple technique was used for fabrication of a glucose sensor. In this method glucose oxidase as an enzyme was immobilized by glutaraldehyde 0.1% as cross-linking agent and kept pH around 7 using 0.1 M phosphate over polyaniline thin films, glucose oxidase was deposited on a platinum plate in phosphate or acetate buffer. The results of EIS indicated the successful immobilization of enzyme over polymer films. Effects of some experimental variables such as cross-linking agent volume content, pH, applied potential, and temperature on the amperometric response of the sensor were investigated. It was obsereved that the activity of modified electrodes changed with various amounts of cross-linking agent volume percent. The activation energy for polyaniline-modified electrode in acetate and phosphate buffer were obtained as 41 and 37 kJ/mol, respectively. A maximum current response was resulted at pH 7 and potential 0.65 V (versus Ag/AgCl).