عنوان

توسعه سنسور های رنگ سنجی برای اندازه گیری برخی گونه ها بر پایه نانوقفس های طلا/ نقره

Number

پ۲۷۷۵۳

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه سنسور های رنگ سنجی برای اندازه گیری برخی گونه ها بر پایه نانوقفس های طلا/ نقره

First Statement of Responsibility

سعید علی اکبرپور

Name of Publisher, Distributor, etc.

شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۸۸ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

شیمی گرایش شیمی

Date of degree

۱۴۰۱/۰۶/۳۰

Text of Note

نانوقفسهای طلا / نقره نانوذرات فلزی جدیدی هستند که اخیرا به دلیل خصوصیات پلاسمونی عالی، روش سنتز آسان و تکرارپذیر و همچنین پایداری بسیار مناسب در انواع زمینه ها از قبیل تصویر برداری نوری، رسانش دارو، درمان تومور های سرطانی و همچنین روشهای تجزیه ای کاربرد های فراوانی پیدا کرده است.در بخش اول کار پژوهشی حاضر از نانوقفسهای طلا / نقره برای توسعه یک روش رنگ سنجی برای آنالیز هیدروژن پراکسید و گلوکز استفاده شده است. با استفاده از قدرت خورندگی هیدروژن پراکسید، یک سیستم رنگ¬سنجی ساده به منظور اندازه¬گیری هیدروژن پراکسید با حساسیت و تکرارپذیری بالا ارائه شده است. بطوریکه در حضور هیدروژن پراکسید شکل و اندازه¬ی نانوقفسهای طلا / نقره تغییر می کند تصاویر TEM به خوبی این تغییر را نشان دادند. در اثر این امر رنگ و طیف جذبی محلول حاوی نانوذرات نیز دستخوش تغییراتی می¬شود. میزان این تغییرات متناسب با غلظت هیدروژن پراکسید می باشد و نمودار کالیبراسیون با استفاده از لگاریتم جابجایی پیک طیف جذبی نانوذرات در حضور هیدروژن پراکسید بعنوان تابعی از لگاریتم غلظت هیدروژن پراکسید در شرایط بهینه بدست آمد. این منحنی در محدوده 50 – 2/0 میکرومولار خطی بوده و دارای حد تشخیص و RSD بترتیب برابر با 1/0 میکرومولار و %1/2 می-باشد. در ادامه با توجه به اینکه محصول واکنش آنزیمی گلوکزاکسید- گلوکز هیدروژن پراکسید می باشد، از سنسور طراحی شده برای اندازه¬گیری غیر مستقیم گلوکز در حضور آنزیم گلوکزاکسیداز در نمونه های بیولوژیکی استفاده شد. نمودار کالیبراسیون مربوطه بر اساس تغییرات پیک طیف جذبی در حضور گلوکز بعنوان تابعی از غلظت گلوکز رسم شد که دارای محدوده خطی 50-2/0 میکرومولار و همچنین حد تشخیص و RSD به ترتیب برابر با 1/1 میکرومولار و %7/2 می¬باشد.در بخش دوم کار یک روش رنگ سنجی مبتنی بر نانوقفسهای طلا / نقره و یونهای Ag+ برای برای اندازه گیری هیدرازین توسعه داده شد. در این روش در اثر قدرت احیا کنندگی هیدرازین، یونهای Ag+ احیا شده و به صورت نقره فلزی(Ag0) روی نانوقفسهای طلا / نقره رسوب می دهند. با توجه به تصاویر TEM رسوب نقره در سطح نانوذرات باعث رشد اندازه ذرات و همچنین تغییر رنگ و جابجایی طیف جذبی محلول حاوی نانوذرات شده است. بررسی ها نشان داد که میزان این تغییرات متناسب با غلظت هیدرازین می باشد. نمودار کالیبراسیون با استفاده از میزان جابجایی پیک جذبی نانوقفسها در حضور هیدرازین بعنوان تابعی از غلظت هیدرازین رسم شد که در محدوده 10-2/0 میکرومولار خطی بوده و دارای حد تشخیص و RSD بترتیب برابر با 1/0 میکرومولار و %7/1 می¬باشد.در ادامه با استفاده از سیستم رنگ سنجی توسعه داده شده یک سنسور کاغذی مبتنی بر گوشی هوشمند برای تشخیص و اندازه¬گیری هیدرازین طراحی شد. بدین منظور یک ابزار ساده برای اندازه¬گیری بر اساس گوشی هوشمند و نمونه های کاغذی طراحی و ساخته شد. نمودار کالیبراسیون بر اساس لگاریتم تغییرات شدت سه رنگ قرمز، سبز و آبی در حضور هیدرازین که توسط گوشی هوشمند ثبت شدند بعنوان تابعی از لگاریتم غلظت هیدرازین رسم شد. این منحنی دارای محدوده 500 – 5/0 میکرومولار و همچنین حد تشخیص و RSD بترتیب برابر با 2/0 میکرومولار و %2/3 می¬باشد.

Text of Note

Herein, we introduced a sensitive colorimetric platform for H2O2 assay based on Au/Ag nanocages with porous structures. At first, Au/Ag nanocages were prepared by galvanic replacement method from Ag nanocubes and then exploited to design and develop a sensor for H2O2 and glucose detection. We indicated that H2O2 is able to etch the Ag atoms remaining in the interior hole of Au/Ag nanocages to Ag+, which is then reduced to Ag0 probably as a result of anti-galvanic replacement and deposited on the surface of nanocages. As a result, the morphology of hollow Au/Ag nanocages was converted to closed nanoboxes, leading to alter their LSPR peak position (blue shifted) and the solution color from light blue to deep blue. The morphology transformation and LSPR peak position of Au/Ag nanocages were proportional to H2O2 concentration in the range of 0.1 to 50 µM. Besides, the established sensor was indirectly exploited for glucose assay via measuring the generated H2O2 from an enzymatic reaction between glucose and glucose oxidase. There was a linear relationship between LSPR peak wavelength variations and the amount of glucose from 1 to 50 µM. The sensor was successfully applied to determine H2O2 and glucose in water and human serum samples, respectively.In the second part of this study, we observed that the already synthesized Au/Ag nanocages could grow in the presence of Hydrazine and Ag+ so that these Ag+ ions were reduced by Hydrazine and deposited as Ag0 on the surface of nanocages. As a result, the morphology of hollow Au/Ag nanocages was converted to closed nanoboxes, altering their LSPR peak position (blue shifted) and the solution color from light blue to purple. The morphology transformation and LSPR peak position of Au/Ag nanocages were proportional to H2O2 concentration in the range of 0.1 to 10 µM. In the end, mentioned properties of Hydrazine were employed to design a smartphone and paper-based sensor for point-of-care detection of Hydrazine. To achieve this goal, a simple and portable device was produced. The relative calibration curve was obtained based on ∆(RGB) as a function of the Hydrazine concentration in optimum conditions. The calibration curve has a 0.5-500 µM linear range.

Variant Title

Development of colorimetric sensors for determination of some species based on Au/Ag nanocages

Entry Element

‏‏‏ علی اکبرپور،

Part of Name Other than Entry Element

‏سعید

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

امجدی،

Entry Element

‏حلاج،

Part of Name Other than Entry Element

محمد

Part of Name Other than Entry Element

طوبی

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز