فایل مقایسه انتقال الکترون آنزیم کولین اکسیداز توسط سه نوع نانولوله کربنی
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته پزشکی (آموزش_و_پژوهش)
این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد
چکیده
کولین از اجزاء سازنده فسفولیپیدها است و نقش مهمی در متابولیسم چربی ها دارد. همچنین، برای تشکیل استیل کولین، که در انتقال تکانههای عصبی نقش دارد، ضروری است. کمبود یا افزایش کولین در بدن موجب ایجاد عوارض و بیماری در انسان میگردد؛ بنابراین، تشـخیص میزان آن در بدن ضروری به نظر میرسد. برای تشخیص کولین، اغلب از زیست حسگرهای الکتروشیمیایی مبتنی بر آنزیم کولین اکسیداز استفاده میشود. از آنجایی که گروه ردوکس آنزیم در داخل آن مدفون است، برای ساخت حسگر الکتروشیمیایی با استفاده از آن بایسـتی از الکترودهای اصـلاح شده با عواملی مانند کامپـوزیتهای نانولولههای کربنی/مایع یونی استفاده کرد. در این تحقیق، از سه نوع نانولوله کربنی بمبو مانند، چند جداره و تک جداره برای این منظور استفاده شد و نتایج با هم مقایسه شد. مایع یونی مورد استفاده 1- آلیل 3- متیل ایمیدازولیوم بروماید بود.
پارامترهای الکتروشیمیایی از جمله ثابت انتقال الکترون ظاهری ks به وسیله ولتامتری چرخهای به دست آمد. مقدار ks برای نانولولههای بمبو مانند، چند جداره و تک جداره به ترتیب s-1 11/23، s-1 75/1 و s-1 49/1 بود. در مرحله بعد، پارامترهای آنالیتیکی زیست حسگر برای تشخیص کولین به دست آمد. حد تشخیص در مورد زیست حسگرهای ساخته شده با نانولوله های کربنی بمبو مانند، چند جداره و تک جداره به ترتیب Mµ 28/0، Mµ 08/3 و Mµ 97/1 بود. محدوده خطی این سه زیست حسگر طراحی شده به ترتیب mM 1-10×0/7-3-10×2/1 برای نانـولولههای بمـبو، mM 1-10×8/2-2-10 ×2/1 و mM 1-10×3-1-10×3/1 در مورد نانولولههای چند جداره و mM 1-10×9/5-1-10×9/1 و 2-10×4/6-2-10×2/1 برای نانولولههای تک جداره به دست آمد. حساسیت این سه زیستحسگر μA/mM.cm2 294 در مورد بمبو، μA/mM.cm2 67/51 و μA/mM.cm276/136 در مورد نانولوله چند جداره و μA/mM.cm226/45 و μA/mM.cm213/56 در مورد نانولوله تک جداره محاسبه شد. نتایج حاصل نشان داد که زیستحسگر طراحی شده با استفاده از نانولوله کربنی بمبو مانند فعالیت الکترو کاتالیزوری و انتقال الکترون مستقیم بهتری دارد.
واژه گان کلیدی
نانولوله کربنی، آنزیم کولین اکسیداز، مایع یونی و انتقال الکترون مستقیم
فصل اول 1
1-1 .آنزیم کولین اکسیداز 2
1-1-1. معرفی آنزیم.. 2
1-1-2. تاریخچه.. 2
1-1-3. واکنش آنزیمی.. 3
1-1-4. جایگاه فعال آنزیم.. 3
1-1-5. اهمیت مطالعه.. 4
1-2. زیست حسگر 7
1-2-1. نسل اول.. 8
1-2-2. نسل دوم.. 9
1-2-3. نسل سوم.. 10
1-3. تکنیک‌های الکتروشیمیایی 10
1-3-1. ولتامتری یا آمپرومتری.. 10
1-3-2. ولتامتری چرخهای.. 11
1-3-3.کرونو آمپرومتری.. 12
1-4. نانولولههای کربنی 13
1-4-1. معرفی.. 13
1-4-2. ساختار.. 13
1-4-3. خواص ویژه نانولولههای کربنی.. 14
1-4-4. انواع نانولولههای کربنی.. 15
1-4-5. سنتز نانولولههای کربنی.. 19
1-4-5-1. قوس الکتریکی.. 19
1-4-5-2. سایش لیزری.. 20
1-4-5-3. رسوب دهی با بخار شیمیائی.. 21
1-4-6. خالص سازی نانولولههای کربنی 23
1-4-6-1. اکسیداسیون.. 23
1-4-6-2. اسید کاری.. 24
1-4-6-3.آنیل کردن.. 24
1-4-6-4. استفاده از ارتعاشات مافوق صوت.. 24
1-4-6-5. تصفیه مغناطیسی.. 25
1-4-6-6. میکروفیلتراسیون.. 25
1-4-7. عاملدار کردن نانولولههای کربنی 25
1-4-7-1. ضرورت عاملدار کردن نانولولهها و روشهای آن.. 26
1-4-7-2. روشهای تائید عاملدار شدن نانولولهها.. 27
1-4-7-2-1. طیف سنجی رامان.. 27
1-4-7-2-2. طیف سنجیFT-IR.. 30
1-5. استفاده از مایعات یونی به عنوان پایدار کننده‌ها 31
1-6. هدف از انجام پژوهش: 34
فصل دوم.. 36
مواد و روشها.. 36
2-1. مواد.. 37
2-2. تجهيزات و دستگاهها: 38
2-3-1. عاملدار کردن نانولولهها 39
2-3-2. تهیه سوسپانسیون نانولوله کربنی.. 40
2-3-3. آماده سازی الکترود.. 40
2-3-4. روش تثبیت.. 41
2-3-5. مطالعات ولتامتری فیلم پروتئین 41
2-3-6. اندازه گیری فعالیت آنزیم 42
2-3-7. تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونی 43
فصل سوم.. 44
نتایج.. 44
3-1. میزان عاملدار شدن نانولولهها 45
3-2. مورفولوژی سطح الکترودهای اصلاح شده با نانولولهها 50
3-3 . انتقال الکترون مستقیم آنزیم روی الکترودهای اصلاح شده با نانولوله 55
3-4. ميزان برگشت پذيری واکنش اکسيد و احياء آنزيم 57
3-5. میزان آنزیم الکترواکتیو روی الکترودهای اصلاح شده با نانولولهها.. 57
3-6. تثبیت موثر آنزیم بر نانولولههای کربنی 58
3-7. سرعت انتقال الکترون آنزیم تثبیت شده بر نانولوله و مایع یونی 61
3-8. فعالیت الکتروکاتالیزوری آنزیم روی الکترودهای اصلاح شده با نانولولههای کربنی 63
فصل چهارم.. 66
بحث و پیشنهادات.. 66
4-1. عاملدار شدن نانولولهها 67
4-2. مقایسه پارامترهای آنالیتیکی حسگرهای طراحی شده با سه نوع نانولوله کربنی 69
4-2-1. محدوده خطی.. 70
4-2-2. حساسیت.. 71
4-2-3. حد تشخیص.. 72
4-3. مقایسه انتقال الکترون آنزیم 72
4-3-1. میزان آنزیم الکتروفعال تثبیت شده روی نانولولههای کربنی 73
4-3-2.ثابت سرعت ظاهری الکترون (ks).. 74
4-3-3. مقایسه میزان تغییرات پتانسیل فرمال در سه نوع زیست حسگر 75
4-4. نتیجه گیری 77