عنوان

نانوکامپوزیت گرافن/پلی آنیلین برای تشخیص رشد باکتری های پاتوژن

Number

‭۱۶۷۴۹پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

نانوکامپوزیت گرافن/پلی آنیلین برای تشخیص رشد باکتری های پاتوژن

First Statement of Responsibility

/انسیه علیپور خبیصی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۵‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

علوم و صنایع غذایی

Date of degree

‮‭۱۳۹۵/۰۶/۱۶‬

Body granting the degree

دانشگاه تبریز

Text of Note

تشخیص باکتری های بیماری زا به منظور جلوگیری از مشکلات مربوط به سلامت و ایمنی مواد غذایی از اهمیت ویژه ای برخوردار است .روش های رایج و استاندارد شناسایی باکتری ها به طور معمول ‮‭۷‬ تا ‮‭۸‬ روز به طول می انجامد .از این رو بسیاری از محققین در جهت توسعه روش های سریع شناسایی میکروارگانیسم های غذایی از جمله بیوسنسورها اقدام کرده اند .امروزه توسعه سنسورها و بیوسنسورها، بویژه در صنعت غذا یکی از زمینه های مورد علاقه محققین علوم زیستی، بیوتکنولوژی و نانو مواد می باشد .بر این اساس، این مطالعه با هدف طراحی و سنتز فیلم نانوکامپوزیت پلی آنیلین-گرافن به منظور تشخیص باکتری های تولید کننده آمونیاک صورت گرفته است .سنتز نمونه های فیلم نانوکامپوزیت پلی آنیلین-گرافن با استفاده از طرح باکس بنکن با سه متغیر مستقل شامل :غلظت اسیدکلریدریک،‮‭(X۱)‬ ،‮‭( ۵/۰‬ ، ‮‭۲۵/۱‬ و ‮‭۲‬ مولار(، مقدار آمونیوم پروکسی دی سولفات) گرم،‮‭X۲)‬ ،‮‭(۰۵/۰‬ ،‮‭۱۳/۰‬ و‮‭۲/۰‬ گرم (و مقدار اکسید گرافن احیا شده) گرم،‮‭X۳)‬ ،‮‭(۰‬ ، ‮‭۰۴/۰‬ و ‮‭۰۷/۰‬ گرم (انجام گردید و متغیر وابسته تغییرات رنگ بود .در نتیجه ‮‭۱۷‬ آزمون شامل ‮‭۵‬ تکرار در نقطه مرکزی انجام گرفت .تغییرات رنگ فیلم ها با استفاده از روش پردازش تصویر توسط نرم افزار فتوشاپ ورژن ‮‭۷‬ مورد ارزیابی قرار گرفت و فیلم بهینه بر مبنای بیشترین تغییرات رنگ انتخاب شد .فرمولاسیون فیلم بهینه براساس مدل ‮‭RSM‬ شامل غلظت اسیدکلریدریک ‮‭۹۵/۱‬ مولار، مقدار آمونیوم پروکسی دی سولفات ‮‭۲۱/۰‬ گرم و مقدار گرافن ‮‭۰۱/۰‬ گرم، بود .منحنی کالیبراسیون) جذب-‮‭pH)‬، جهت تخمین غلظت آمونیاک تولید شده توسط میکروب، رسم گردید .سپس فیلم بهینه بعد از سنتز، در معرض غلظت های مختلف گاز آمونیاک‮‭۱۰ - (M ۱‬تا‮‭۱۰) - ۵‬قرار گرفت .آنگاه تغییرات رنگ فیلم های بهینه در محیط میکروبی مورد بررسی قرار گرفت .حد تشخیص میکروبی ‮‭CFU/ml ۱۰۷‬ تخمین زده شد .در مراحل بعدی تحقیق، اندازه گیری اندازه ذرات و آزمون ‮‭FTIR‬ بر روی فیلم بهینه سنسور انجام گرفت .همچنین آزمون هدایت الکتریکی سه فیلم پلی آنیلین، پلی آنیلین-گرافن ‮‭wt ۳‬ و پلی آنیلین-گرافن ‮‭wt ۱‬ مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج آزمون اندازه گیری اندازه ذرات فیلم بهینه نشان داد میانگین عددی اندازه ذرات ‮‭nm ۹۰/۶۵‬ و اندازه ح‍ـجمی ‮‭nm ۱۶۸‬ می باشد .نتایج آزمون ‮‭FTIR‬ حضور گرافن در ساختار پلی آنیلین را تایید کرده و آزمون هدایت الکتریکی نشان داد، هدایت الکتریکی فیلم نانوکامپوزیت پلی آنیلین-گرافن ‮‭wt ۱‬ در مقایسه با سایر فیلم های سنسور پلی آنیلین بالاتر می باشد

Text of Note

Detection of pathogenic bacteria is important to avoid of problems related to health and food safety. The traditional methods and standard bacteria detection take about 7 to 8 days. Therefore, many researchers have attempted to develop rapid methods especially biosensors for detection of food microorganisms in the shortest time. Todays, the development of new sensors and biosensors, especially in the food industry is one of the interest areas for bioscience, biotechnology and nano-material researchers. Therefore, this study was aimed to design the synthesis of polyaniline-graphene nanocomposite film in order to detect the growth of ammonia producing bacteria. For this purpose, polyaniline-graphene nanocomposite films were synthesized based on the Box-Behnken design with three independent variables including: HCL concentration, (X1), (0.5, 1.25 and 2 M), the amount of ammonium proxy disulfate (gr, X2), (0.05, 0.13 and 0.2 gr) and the reduced graphene oxide (gr, X3), (0, 0.04 and 0.07 gr) and a unique dependent variable of change in the color. In total, seventeen experimental runs, including five replicates at the center points were employed. The color change of films was determined based on the image processing method using Photoshop software 7.0 and the optimum film was selected based on the greatest color change. The optimum operating conditions resulted from the RSM model were 1.95 molar concentration of HCL, 0.21 gr of ammonium proxydisulfate and 0.01 gr of graphene. A calibration curve (absorption - pH) was required to estimate the concentration of ammonia produced by microbes. Therefore, optimum film was exposed to various concentrations of ammonia gas (10-1 to 10-5 M). Then the color changes of optimal film was evaluated in the nutrient broth medium containing different concentration of pseudomonas. The limit of detection of microbial was determined about 107 CFU/ml. In the nextsteps of our experiments, particle size measurements and FTIR tests were conducted on the optimal film sensor. In addition, the electrical conductivity of three film sensors (polyaniline, rGO-PANI 1 wt, rGO-PANI 3 wt) was measured. This test showed that a sensor comprised of graphene 1 wt had the highest electrical conductivity. Results of the particle size measurement on the optimum film showed an arithmetic mean value of about 65.90 nm and a volumetric mean value of about 168 nm. In addition, FTIR analysis results confirmed the presence of graphene in the polyaniline chain

علیپور خبیصی، انسیه

صوتی خیابانی، محمود، استاد راهنما

رضایی مکرم، رضا، استاد راهنما

همیشه کار، حامد، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی