تعیین مقدار گلوکوز به روش آمپرسنجی با استفاده از الکترود اصلاح شده پلی‌آنیلین – گلوتارآلدهید- گلوکوز اکسیداز

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

در این پژوهش، الکترود اصلاحی PANI-GOD بررسی شده است. برای تهیه فیلم PANI از صفحه پلاتینی cm 4/0× 4/0 به عنوان الکترود کار، الکترود میله‌ای پلاتین به عنوان الکترود مقابل و الکترود Ag/AgCl به عنوان الکترود مرجع استفاده شد. برای تهیه فیلم روش ولت‌سنجی چرخه‌ای از پتانسیل v1/0- تا v1و با سرعت پویش mV/s 50 به تعداد 30 پویش در محلول حاوی M2/0آنیلین و  M1 سولفوریک اسید انجام شد. خواص فیلم پلیمری تشکیل شده با روش‌های الکتروشیمیایی، طیف‌سنجی نوریUV-vis ، طیف‌سنجی تبدیل فوریه زیرقرمز و  امپدانس الکتروشیمیایی  بررسی شده است. از روش ساده‌ای برای تولید حسگرهای گلوکوز استفاده شد. برای این کار آنزیم گلوکوز اکسیداز با استفاده از محلول 1/0 در صد حجمی عامل شبکه‌ای‌کننده (گلوترآلدهید) در محیط بافر فسفات با pH  برابر ۷ روی فیلم‌های نازک پلیمر تثبیت شد. نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد، آنزیم به‌طور موفقیت‌آمیز روی فیلم‌های پلیمری تثبیت شده است. در این پژوهش، اثر بعضی از شرایط آزمایشگاهی مختلف مثل حجم عامل شبکه‌ای‌کننده (گلوترآلدهید)، pH، دما و پتانسیل کاربری به روش جریان‌سنجی بررسی شده است. مشاهده شد، با تغییر درصد حجمی عامل شبکه‌ای‌کننده فعالیت الکترودهای اصلاحی نیز تغییر می‌کند که بیشترین فعالیت در 1/0 در صد حجمی عامل شبکه‌ای‌کننده (گلوترآلدهید) مشاهده شد. انرژی فعال‌سازی برای الکترود اصلاحی پلی‌آنیلین، در محیط بافری استات و فسفات به ترتیب kJ/mol 41 و 37 به‌دست آمد.  بیشترین جریان الکتریکی در این زیست‌حسگرها درpH  برابر ۷ و پتانسیل V65/0 دیده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Glucose with Amperometric Method Using Polyaniline/Glutaraldehyde/Glucose Oxidase Modified Electrode

نویسندگان [English]

  • Ali Keyhanpour
  • S. Mohammad Seyed Mohaghegh
  • Ahmad Jamshidi
Iran Polymer and Petrochemical Institute
چکیده [English]

The polyaniline-glucose oxidase (PANI-GOD) electrode has been investigated in the present work. Polyaniline (PANI) film via cyclic voltammetric method was synthesized at room temperature, in a standard three-electrode cell. Aniline films were deposited from 1 M acidic (H2SO4) aqueous media containing
0.2 M aniline by voltammetric sweep between −0.1 V and 1 V, Ag/AgCl, at 50 mV/s. The sweep was stopped after 30 cycles at −0.1 V Ag/AgCl and the working electrode was deposited by polyaniline. Platinum plate (0.4cm×0.4cm), platinum rod and Ag/AgCl electrodes were used as working, counter and reference electrodes, respectively. The synthesized PANI films were characterized by electrochemical technique, electrical conductivity, UV-visible spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A simple technique was used for fabrication of a glucose sensor. In this method glucose oxidase as an enzyme was immobilized by glutaraldehyde 0.1% as cross-linking agent and kept pH around 7 using 0.1 M phosphate over polyaniline thin films, glucose oxidase
was deposited on a platinum plate in phosphate or acetate buffer. The results of EIS indicated the successful immobilization of enzyme over polymer films. Effects of some experimental variables such as cross-linking agent volume content, pH, applied potential, and temperature on the amperometric response of the sensor were investigated. It was obsereved that the activity of modified electrodes changed with various amounts of cross-linking agent volume percent. The activation energy for polyaniline-modified electrode in acetate and phosphate buffer were obtained as 41 and 37 kJ/mol, respectively. A maximum current response was resulted at pH 7 and potential 0.65 V (versus Ag/AgCl).

کلیدواژه‌ها [English]

  • polyaniline
  • glutaraldehyde
  • amperometry
  • biosensor
  • glucose oxidase