عنوان

طراحی و ساخت سنسورها و بیوسنسورهای جدید الکتروشیمیایی برای شناسایی و اندازه‌صگیری مواد بیولوژیکی و مارکرهای زیستی

شماره

‭۱۲۸۳پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

طراحی و ساخت سنسورها و بیوسنسورهای جدید الکتروشیمیایی برای شناسایی و اندازه‌صگیری مواد بیولوژیکی و مارکرهای زیستی

نام نخستين پديدآور

/سیما قلی زاده

نام ناشر، پخش کننده و غيره

تبریز :دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی، گروه شیمی تجزیه

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۹۴‬ص.‬

ساير جزييات

:مصور،جدول،نمودار‮‭۳۰‬*‮‭۲۹‬س.م+-لوح فشرده

متن يادداشت

چاپی

متن يادداشت

واژه‌نامه بصورت زیرنویس

متن يادداشت

کتابنامه ص.:‮‭۱۷۷-۱۹۱‬

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

شیمی تجزیه

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۸۸/۱۲/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز :دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی، گروه شیمی تجزیه

متن يادداشت

با توجه به اهمیت سنسورها و بیوسنسورها در زمینه‌صهای مختلف و به خصوص در زندگی انسان، طراحی و ساخت سنسورها و بیوسنسورهای جدید لازم به نظر می رسد .یک بیوسنسور را می-توان به عنوان ابزاری که از تلفیق یک حسگر بیولوژیکی متصل به یک مبدل حاصل می شود، تعریف نمود .بیشترین کاربرد بیوسنسورها در تشخیص‌صهای پزشکی و علوم آزمایشگاهی است .بیوسنسورها دارای دو جزء اساسی هستند :سیستم تشخیص بیولوژیکی) گیرنده (و مبدل فیزیکو شیمیایی .بیوسنسورهای الکتروشیمیایی متداول ترین گروه بیوسنسورها را تشکیل می-دهند .بیوسنسورها ممکن است براساس مکانیسم ویژه عملکرد ماده فعال بیولوژیکی و یا نوع مبدل یا ترکیبی از این دو به انواع مختلفی تقسیم گردند .بسته به طبیعت سطح الکترد و مبدل فیزیکی، روشهای مختلفی برای تثبیت ملکولهای زیستی بر روی بسترهای مختلف به منظور ساخت بیوسنسورها وجود دارد از جمله جذب سطحی، در کپسول قرار دادن، به تله اندازی، اتصال کووالانسی و اتصال عرضی .در کار پژوهشی حاضر، در گام نخست، طراحی و ساخت بیوسنسورهایی بر پایه بافتهای گیاهی در داخل پیکره سل- ژل صورت گرفته و برای اندازه‌صگیری ترکیبات بیولوژیکی مانند دوپامین که یک ناقل عصبی می باشد، مورد استفاده قرار گرفته است .تغییرات سطوح این ترکیب در بدن موجب بیماریهایی نظیر آلزایمر و پارکینسون شده و به دلیل اهمیت اندازه‌صگیری این ترکیب، طراحی بیوسنسورهای جدید لازم به نظر می رسد .بیوسنسورهای مبتنی بر به کارگیری بسترهای مختلفی شامل بیوسنسور براساس سل- ژل بر پایه بافت گیاهی، بیوسنسوری براساس کامپوزیت بافت گیاهی- پلی پیرول فوق اکسید شده، بیوسنسور با به کارگیری سل- ژل اصلاح شده با نانوبیوکامپوزیت براساس نانو‮‭TiO۲‬ - بافت گیاهی مورد مطالعه قرار گرفتند که در همه موارد، تثبیت بافت گیاهی مورد نظر حاوی آنزیم پلی فنل اکسیداز در درون پیکره الکترد سل- ژل انجام می گرفت .بیوسنسور براساس سل- ژل بر پایه بافت گیاهی برای اندازه-گیری ترکیب دوپامین و همچنین ترکیبی از دسته آفت کشها به نام آترازین به عنوان یک ماده مضر زیستی و آلوده کننده محیط زیست مورد استفاده قرار گرفت .پارامترهای مختلف مانند‮‭pH‬ ، درصد بارگیری آنزیم و سرعت روبش مورد بررسی قرار گرفت .تکنیکهای آمپرومتری و کرونوآمپرومتری برای به دست آوردن حد تشخیص و همچنین ضریب انتشار آنالیت مورد استفاده قرار گرفتند .آترازین به عنوان گونه مورد اندازه گیری و بازدارنده آنزیمی در حضور دوپامین با استفاده از بیوسنسور ذکر شده با نتایج رضایت بخشی اندازه‌صگیری شد.به منظور بررسی کارایی بیوسنسور براساس کامپوزیت بافت گیاهی- پلی پیرول فوق اکسید شده و بیوسنسور سل- ژل اصلاح شده با نانوبیوکامپوزیت براساس نانو‮‭TiO۲‬ - بافت گیاهی نیز، آنالیت دوپامین مورد اندازه‌صگیری قرار گرفت .در این مورد نیز پارامترهای مختلفی بهینه گردید و بیوسنسورهای مورد نظر با پایداری خوبی برای اندازه‌صگیری دوپامین بکار گرفته شدند .بیوسنسورها در تمامی موارد اندازه گیری دوپامین در نمونه حقیقی آمپول تزریقی با نتایج قابل قبولی انجام شدند و اندازه گیری آترازین در نمونه فرموله شده آترازین صورت گرفت .در گام دوم این کار پژوهشی، طراحی و ساخت سنسورهایی برپایه تثبیت لاکتات بر بسترهای متنوعی، سابستریت مربوط به آنزیم لاکتات دهیدروژناز به عنوان مارکر زیستی برای بعضی بیماریها مورد بررسی قرار گرفت .این بسترها عبارتند از الکترد مغز مداد، الکترد سل- ژل با دو پیکربندی) به صورت تثبیت در سطح الکترد و وارد کردن در داخل پیکره (و الکترد سل- ژل تیمار شده با الکتروفورز .بعد از تثبیت لاکتات، با توجه به عملکرد سنسورهای الکتروشیمیایی و تبدیل آنالیت موردنظر) لاکتات (به محصول) پیروات (توسط مارکر زیستی) آنزیم لاکتات دهیدروژناز(، اندازه‌صگیری و تشخیص مارکر انجام می گیرد .در تمامی بسترها آنزیم لاکتات دهیدروژناز با نتایج خوبی مورد اندازه‌صگیری قرار گرفت و پارامترهای مختلفی مانند‮‭pH‬ ، زمان تثبیت، مقادیر آنزیم و نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید‮‭(NAD‬ + (به عنوان کوآنزیم، بررسی و مقادیر بهینه آنها تعیین گردید .انتخابگری الکتردها در حضور آنزیم کلسترول اکسیداز مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج رضایت بخشی به دست آمد

متن يادداشت

Considering the importance of sensors and biosensors in the various fields especially human life, it is necessary to design and construct of novel sensor and biosensors. A biosensor can be described as an instrument that closely linked biological sensing with transducer. The more application of biosensors are medical recognition and lab sciences. Biosensors consist of two basic elements: biorecognition system (receptors) and physicochemical transducer. Electrochemical biosensors are the most common biosensors. The biosensors may be divided to different types based on particular mechanism of biological element and or transducer or composed of them. In order to construct of biosensors, depending on the nature of electrode surface and physical transducer, there are several methods for biomolecules immobilization on the different matrixes such as adsorption, encapsulation, trapping, covalent binding and cross linking. In the present work, in the first step, design and construction of biosensors were performed based on introducing of plant tissue into the sol-gel matrix and was used for determination of biological compounds such as dopamine as a neurotransmitter. Level changes of this compound cause disease such as Alzheimer and Parkinson in the body and it is necessary to design of these biosensors due to the importance of determination.The different matrixes were investigated involved sol-gel biosensors based on plant tissue, biosensors based on plant tissue-overoxidised polypyrrole composite and sol-gel biosensor modified with nanobiocomposite based on nanoTiO2-plant tissue which in all biosensors, plant tissue containing polyphenol oxidase was immobilized into the sol-gel matrix.Biosensor based on plant tissue was used for the determination of dopamine and atrazine as one of the herbicides. Different parameters were investigated such as pH, enzyme loading and scan rate. Also, amperometry and chronoamperometry techniques was used for obtaining the effect of analyte concentration, detection limit and diffusion coefficient, too. Atarzine as an enzymatic inhibitor was determined in the presence of dopamine by using the proposed biosensor with satisfactory results.In order to study the efficiency of biosensor based on plant tissue- overoxidised polypyrrole and nanobiocomposite modified sol-gel electrode based on nano TiO2- plant tissue was utilized dopamine. In this case, various parameters were optimized and the electrodes were used for determination of dopamine with good stability. The proposed methods were used for determination of dopamine and atrazine in dopamine hydrochloride injection and formulated samples with satisfactory results, respectively.In the second step of work, design and construction of sensors based on lactate immobilization, substrate of lactate dehydrogenase enzyme as biomarker for some diseases was studied. For this purpose, various supports were tested for the lactate immobilization. These supports are including pencil graphite electrode, sol-gel electrode with two configurations (immobilization on the electrode surface and introducing into the sol-gel) and sol-gel electrode treated electrophoresis. After immobilization of lactate, with respect to electrochemical sensors function and analyte conversion to product by biomarker, determination and detection of enzymes was performed. In all matrixes, lactate dehydrogenase enzyme was determined with good results and different parameters such as pH, immobilization time, enzyme and NAD+ amount was studied and optimized. Selectivity was studies in the presence of cholesterol oxidase with good results

موضوع مستند نشده

Sol-gel electrode

موضوع مستند نشده

Biosensor

موضوع مستند نشده

Overoxidised polypyrrole

موضوع مستند نشده

Nano-TiO2

موضوع مستند نشده

Lactate

موضوع مستند نشده

Lactate dehydrogenase

موضوع مستند نشده

NAD+

موضوع مستند نشده

Pencil graphite electrode

موضوع مستند نشده

Plant tissue

موضوع مستند نشده

Electrophoresis

موضوع مستند نشده

Dopamine

موضوع مستند نشده

Atrazine

مستند نام اشخاص تاييد نشده

قلی زاده،سیما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

مجیدی،میر رضا، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

حجازی،محمد سعید، استاد راهنمای همکار

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی