ساخت يك زيست حسگر الكتروشيميايي حساس به هيدروژن پراكسايد با استفاده از هموگلوبين تثبيت شده برروي نانوكامپوزيت حاصل از آلياژهاي آهن-نيكل و نانولوله هاي كربني چند ديواره

Fabrication of a sensitive electrochemical biosensor for hydrogen peroxide using the immobilized hemoglobin on a nanocomposite consist of iron-nickel alloys and multi-walled carbon nanotubes

در اين تحقيق، انتقال الكترون مستقيم توسط هموگلوبين (Hb) تثبيت شده در سطح الكترود خميركربن اصلاح شده توسط نانولوله هاي كربني چند ديواره و نانوكريستال هاي آهن نيكل مورد ارزيابي قرار گرفته است. نانوكريستال هاي آهن نيكل با يك روش شيميايي ساده سنتز شده و سپس توسط روش هاي مختلف نظير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و پراش اشعه ايكس (XRD) مشخصه يابي شده اند. حضور همزمان نانوكريستال هاي آهن نيكل (Fe@Ni) و نانولوله هاي كربني چند ديواره (MWCNT) در ساختارالكترود اصلاح شده بستر مناسبي را براي برهمكنش پايا و موثر هموگلوبين با سطح الكترود فراهم مي آورد. هموگلوبين تثبيت شده در سطح الكترود خواص زيست الكتروكاتاليزي خود را حفظ كرده و الكترود اصلاح شده عملكرد خوبي را نسبت به تشخيص و اندازه گيري هيدروژن پراكسايد از خود نشان داد. رفتار الكتروشيميايي الكترود اصلاح شده توسط تكنيك هاي مختلف نظير ولتامتري چرخه اي (CV) و اسپكتروسكپي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) بررسي شد. الكترود اصلاح شده گستره خطي وسيعي را در محدوده غلظت 0/5 تا 0/250 ميكرومولار براي فرايند كاهش هيدروژن پراكسايد از خود نشان داده و حد تشخيص 43/1 ميكرومولار براي اين الكترود بدست امده است.

In this study, we investigate the direct electrontransfer reactivity of immobilized hemoglobin (Hb) onto the surface of a carbon paste electrodes (CPE) modified with nanocomposite consist of ironnickel alloys and multiwalled carbon nanotubes. FeNi nanocrystals were synthesized by a simple chemical method and then by various methods such as scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Xray diffraction (XRD) have been characterized. The simultaneous presence of nanocrystals of nickeliron (Fe@Ni) and multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) in structure of modified electrode provides a unique structure for reliable and effective interaction of Hb whit surface of electrode. The immobilized Hb maintains its bioactivities and displays an excellent electrochemical behavior. The biosensor was used to catalyze the reduction of hydrogen peroxide. The electrochemical behavior of modified electrode by various techniques such as cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were evaluated. The electrocatalytic response showed a linear dependence on the H2O2 concentration ranging widely from 5.0 to 250.0 micro M with a detection limit of 1.43 micro M.