ساخت سنسور نانویی برای شناسایی ارزان نیکوتین
آچار: سنجش نیکوتین با روش های دستگاهی و آزمایشگاهی دشوار و زمان بر است، ولی برای حل این مشکل پژوهشگران با بهره گیری از نانو مواد دوبعدی، سنسور الکتروشیمیایی ساختند که عملکرد جالب توجهی در شناسایی نیکوتین در غلظت ها و شرایط مختلف دارد.
به گزارش آچار به نقل از ایسنا، دوز داروهای مربوط به بیماریهای عصبی تأثیر زیادی بر "سینتیک" مایعات بدن دارد و از طرف دیگر درمان بیماریهای عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر وابسته به دوز دارو است. به این ترتیب، تحلیل و بررسی کمی داروهای عصبی برای تنظیم عملکردهای زیستی مایعات بدن لازم است.
بتازگی پژوهشگران سنسوری ساختند که می تواند میزان نیکوتین را شناسایی کند. پژوهشگران یک فیلم هیبریدی دوبعدی MXene/گرافن (MX/Gr) را برای تهیه مبدل الکتروشیمیایی شناساگر نیکوتین مورد استفاده قرار دادند.
علاوه بر این، از این نانوکامپوزیت هیبریدی MX/Gr برای اصلاح الکترود کربن شیشه ای (GCE) برای تشخیص نیکوتین در محلول بافر فسفات (PBS) استفاده شد. سنسور مبتنی بر MX/Gr/GCE پاسخ خطی در مقابل نیکوتین از غلظت های ۱ تا ۵۵ میکرومول و ۳۰ تا ۵۰۰ میکرومول با محدودیت تشخیص (LOD) به ترتیب ۲۹۰ و ۰٫۲۸ نانومول نشان داد.
این الکترود هیبریدی اصلاح شده با فیلم MX/Gr نسبت به نیکوتین حساس و انتخابی بوده و قابلیت تکرارپذیری بالا دارد. پژوهشگران کاربرد عملی این سنسور طراحی شده برای تشخیص نیکوتین را در نمونه های بزاق مصنوعی و بزاق انسان بررسی کردند.
نیکوتین یک آلکالوئید سمی مشتق شده از گیاه است که هنگام مصرف سیستم عصبی مرکزی را مختل می کند و منجر به اختلالات عصبی مانند پارکینسون و بیماری آلزایمر می شود. تنباکو حدود ۱ تا ۳ درصد نیکوتین دارد و سیگار کشیدن می تواند موجب مشکلات تنفسی، سکته مغزی، حمله قلبی و حتی لطمه شدید مغزی شود.
وجود نیکوتین در محدوده غلظتی بین ۵۰۰ تا ۸۰۰ نانومول در مایعات بدن منجر به لطمه فیزیولوژیکی می شود. بنابراین، تشخیص غلظت نیکوتین در مایعات بدن انسان، نمونه های سم شناسی و داروها بسیار اهمیت دارد.
بااینکه تشخیص نیکوتین با بهره گیری از کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی، الکتروفورز مویرگی (CE) و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) به انجام می رسد، اما اینها دستگاه های گرانقیمت و با تاخیر زمانی هستند و به پرسنل فنی بسیار ماهر نیاز دارند.
در این پروژه الکترودهای مبتنی بر نانومواد برای شناسایی نیکوتین استفاده شده است. سوسپانسیون MXene و گرافن بوسیله یک روش از بالا به پایین سنتز شد. حضور گروههای عاملی روی سطح گرافن موجب افزایش پایداری سوسپانسیون شد. روش های تحلیلی، همچون طیف سنجی رامان، TEM، HR-SEM، XPS و XRD، تشکیل فیلم هیبریدی MX/Gr را تایید کردند.
به نقل از ستاد نانو، الکترود اصلاح شده با فیلم هیبریدی MX/Gr دارای فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی در مقابل اکسیداسیون نیکوتین در PBS در pH ۷.۴ بود. در این پروژه، الکترولیت PBS به شبیه سازی شرایط فیزیولوژیکی در طول سنجش الکتروشیمیایی نیکوتین کمک کرد.
مطالعات تجربی روی انتخاب پذیری، تکرارپذیری و پایداری سنسور مبتنی بر فیلم هیبریدی MX/Gr نشان داد که این سنسور با وجود وجود مولکول های مزاحم، گزینش پذیری بالایی با پایداری طولانی تر دارد.
منبع: آچار
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب