تثبيت آنزيم گلوكز اكسيداز بر روي فيبرهاي سيليكا جهت ساخت زيست حسگر مبتني بر فيبر نوري براي تشخيص گلوكز

كارشناسي ارشد

از آنجاييكه تشخيص دقيق و سريع سطح گلوكز از اهميت بالايي برخوردار است لذا در اين پژوهش زيست¬حسگري مقرون به صرفه، مبتني بر فيبر نوري از جنس سيليكا و از نوع ماخ¬زندر، جهت تشخيص گلوكز ساخته شد. در ابتدا جهت بررسي عملكرد كلي فيبر نوري، طيف¬سنجي فيبر نوري با غلظت¬هاي مختلف نمك منيزيم دي¬كلرايد و سپس ¬-Dگلوكز انجام گرفت. اين فيبر نوري نازك شده به وسيله سوكسينيك انيدريد جهت ايجاد گروه كربوكسيليك اسيد بر روي آن عاملدار شد. سپس با استفاده از اتصال دهنده هاي 1- (3-دي متيل آمين پروپيل) 3-اتيل كربو دي ايميد هيدروكلرايد و ان هيدروكسي سوكسينيميد تثبيت آنزيم گلوكز اكسيداز به روش كووالانسي بر روي آن انجام گرفت. تمامي مراحل سنتز و تثبيت آنزيم فيبر نوري عاملدار شده با استفاده از روش¬هاي طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، سنجش توزين حرارتي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي ميداني مشخصه¬يابي شد. از فيبر نوري حاوي آنزيم جهت سنجش غلظت¬هاي مختلف گلوكز، در محدوده كمترين ميزان قند خون يك فرد تا بيشترين ميزان قند خون فرد ديابتي، استفاده شد .نتايج طيف¬سنجي فيبر نوري تثبيت آنزيم شده با غلظت¬هاي مختلف گلوكز، حاكي از شيفت به سمت طول¬ موج¬هاي بالاتر طيف هاي بدست آمده با افزايش غلظت گلوكز بود. در بررسي نمودار بدست آمده، يك رابطه خطي بين تغييرات طول موج و ضريب شكست غلظت¬هاي مختلف گلوكز برقرار شد. نتايج بدست آمده نشان دهنده كارايي بالاي حسگر در تشخيص گلوكز با حد تشخيص عالي و زمان پاسخ¬دهي سريع بود. در واقع اين زيست¬حسگر توانست غلظت¬هاي مختلف گلوكز از 31/0 ميلي¬گرم بر ميلي¬ليتر تا 0/5 ميلي¬گرم بر ميلي¬ليتر را با حساسيت بالا و در مدت زمان يك دقيقه تشخيص دهد. نتايج مربوط به قابليت استفاده مجدد فيبر نوري نشان داد از اين زيست¬حسگر نمي¬توان بيش از يكبار استفاده كرد اما باتوجه به هزينه ساخت بسيار كم و حساسيت و دقت بالا، بازهم نسبت به روش¬هاي سنجش گلوكز تجاري موجود توجيه اقتصادي دارد. با استفاده از نتايج اين پژوهش و با توجه به موفقيت¬آميز بودن عملكرد اين زيست¬حسگر مي¬توان از اين فيبر نوري جهت تثبيت ديگر گيرنده¬هاي زيستي براي سنجش¬هاي آناليت¬هاي مختلف استفاده نمود. اين تحقيق مي-تواند به توسعه ابزارهاي پزشكي و تشخيصي جديد در مديريت ديابت و ساير اختلالات متابوليك كمك كند.

231762

دانشگاه اصفهان

ريززيست فناوري

اصغر طاهري كفراني , حميدرضا كريمي علويجه