Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Kadivar,Mohammad Shahedi bagh khandan,Ali asghar Ensafi
مهدی کدیور (استاد راهنما) محمد شاهدی باغ خندان (استاد راهنما) علی اصغر انصافی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Leila Mirmoghtadaie
لیلا میرمقتدائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1387

TITLE

Design, fabrication and evaluation of a nanosensor and a biosensor for measuring of folic acid in wheat meal
This study is consisting of two sections. At first section a novel gold nanoparticle gold electrode was used to folic acid determination. In this part the selective oxidation of folic acid was investigated on the gold electrode. After sensor optimization, it was used to measure folic acid by differential pulse voltammetry. A good linear correlation was found between the peak current of folic acid and its concentration in the range of 1.0 × 10 – 8 to 1.0 × 10 – 6 mol L –1 with a detection limit of 7.50 × 10 – 9 mol L –1 . In second section, an electrochemical DNA biosensor was proposed as a screening device for the rapid analysis of folic acid using a pencil graphite electrode modified with salmon sperm ds-DNA. Solution pH, DNA concentration, time of DNA deposition and potential of deposition was optimized with RSM. After that the binding of folic acid to DNA immobilized on a pencil graphite electrode was measured through the variation of the electrochemical signal of adenine. Folic acid could be measured in the range of 0.1 – 10.0 µmol L –1 with a detection limit of 1.06 × 10 –8 mol L –1 . Key Words Folic acid; electrochemical; Sensor; Gold nanoparticle; DNA.
فولات یکی از مهم‌ترین ویتامین‌هایی است که نقش مهمی در سوخت‌وساز بدن انسان ایفا می‌کنند. کمبود اسیدفولیک با شیوع نقص در لوله عصبی نوزادان، بیماری‌های قلبی‌و‌عروقی، سرطان روده بزرگ و کم‌خونی در رابطه است. تاکنون روش‌هایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به تشخیص‌دهنده اسپکتروسکوپی جرمی، رنگ‌سنجی، اسپکتروسکوپی، نورتابی شیمیایی، روش‌های فلوریمتری و روش‌های میکروبی برای تشخیص اسید فولیک گزارش شده‌اند. به‌هرحال اغلب این روش‌ها به علت نیاز به روش‌های استخراج و خالص سازی مقدماتی هزینه‌بر و زمان‌بر بوده و یا تحت تأثیر مزاحمت عوامل مداخله‌گر قرار می‌گیرند، که موجب ایجاد محدودیت استفاده از آن‌ها در تجزیه مواد غذایی می‌شود. روش‌های الکتروشیمیایی، روش‌های ساده و ارزانی هستند که به مقادیر بسیار کمی نمونه برای تجزیه نیاز دارند. تا کنون مطالعاتی درباره اندازه‌گیری اسید فولیک توسط روش‌های الکتروشیمیایی انجام شده که برخی از آن‌ها فاقد حساسیت بالا و یا در بسیاری موارد فاقد انتخابگری مناسب هستند. به‌منظور افزایش حساسیت، یک روش جدید برمبنای فعال‌سازی الکترود طلای اصلاح شده با نانوذره طلا، توسط اعمال پتانسیل بالا در الکترولیت سود استفاده گردید. سپس اثر پارامترهای شیمیایی و دستگاهی مانند غلظت سود، سرعت روبش، پتانسیل فعال‌سازی و زمان اعمال پتانسیل بهینه‌سازی گردید. نتایج نشان داد که غلظت 1 مولار سود در سرعت روبش 100 میلی‌ولت برثانیه و اعمال پتانسیل فعال‌سازی 5/4 ولت به‌مدت 60 ثانیه بهترین پاسخ‌ها را ایجاد می‌کند. در مرحله بعد اکسیداسیون انتخابی اسیدفولیک بر روی سطح الکترود مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این حسگر رابطه خطی مناسبی بین پیام جریان و غلظت اسیدفولیک در دامنه 8- 10*1 تا 6- 10*1 مولار مشاهده شد و حدتشخیص 9- 10*50/7 مولار به‌دست آمد. همچنین اثر مواد مداخله‌گر بر اندازه‌گیری اسید فولیک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حساسیت و انتخابگری مناسب این حسگر نسبت به اغلب مواد مورد بررسی را نشان داد. زیست‌حسگرها دارای انتخابگری بالاتری نسبت به سایر حسگرها هستند. در مطالعه دیگری به‌منظور افزایش انتخابگری، برای اندازه‌گیری سریع اسیدفولیک از الکترود مغزمداد اصلاح شده با داکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید به‌دست آمده از اسپرم ماهی سالمون استفاده گردید. در مرحله اولpH محلول، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید، زمان تثبیت و پتانسیل تثبیت در سه سطح با استفاده از روش رویه سطح پاسخ بهینه‌سازی شد. شرایط بهینه شامل pH معادل 8/4 ، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید معادل 24 میکروگرم بر میلی‌لیتر، پتانسیل تثبیت 7/0ولت و زمان اعمال پتانسیل معادل 304 ثانیه به‌دست آمد که با استفاده از این متغیرها، پیام جریان 04/3 میکروآمپر ایجاد شد. در مرحله دوم، اتصال اسیدفولیک با داکسی ریبونوکلئیک اسید تثبیت شده روی الکترود مغز مداد با دنبال کردن پیام جریان بازآلی آدنین، بررسی گردید. با استــــفاده از این زیست‌حسگر، غلظت اسیدفولیک در دامنه 1 تا 10 میکرومول دارای رابطه خطی با پیام جریان بود و حدتشخیص 8- 10*06/1 به‌دست آمد. علاوه براین، انحراف معیار نسبی حاصل از 10 تکرار ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه‌گیری غلظت‌های 2 و 5 میکرومول از اسیدفولیک به‌ترتیب 6/4 و 3/4% به‌دست آمد. بررسی تأثیر مواد مزاحمت‌زای احتمالی نشان‌دهنده انتخاب‌گری بسیار خوب این زیست‌حسگر در اندازه‌گیری بود. در نهایت هر دو حسگر برای اندازه‌گیری اسیدفولیک در نمونه‌های واقعی مانند قرص اسیدفولیک، آرد گندم و اسفناج مورد استفاده قرار گرفت. کلمات کلیدی اسیدفولیک، الکتروشیمیایی، زیست‌حسگر، نانوذرات طلا، داکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید، حساسیت، انتخاب‌گری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی