sensor
در نشریات گروه پزشکی-
مقدمه
دیابت یک بیماری مزمن است که به عنوان یکی از شایع ترین و کشنده ترین بیماری ها و چالش بزرگ سازمان جهانی بهداشت شناخته شده است. یکی از مهم ترین مسائل در مبتلایان به دیابت، پایش منظم بر سطح گلوکز خون و تحت کنترل نگه داشتن آن در محدوده نرمال می باشد. در این تحقیق ، کره هایی توخالی و نانومتخلخل از جنس مس کبالتیت سنتز شد و به عنوان حسگری جدید جهت اندازه گیری گلوکز مورد استفاده قرار گرفت.
روش کارکره های توخالی و نانو متخلخل مس کبالتیت به روش هیدروترمال و کلسینه سازی سنتز شد. ساختار و مورفولوژی آن با روش های طیف سنجی و تصویربرداری بررسی شد و کارایی الکتروشیمایی آن با تکنیک های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هانتایج شناسایی ساختاری، مورفولوژی کره ای و ساختار توخالی و نانو متخلخل مس کبالتیت را تایید کرد. نتایج بررسی های الکتروشیمیایی الکترود حسگر نیز نشان داد که پاسخ های این الکترود در دو دامنه 10 میکرو مولار تا 1.5 میلی مولار و 1.5 میلی مولار تا 13 میلی مولار نسبت به گلوکز خطی بوده و به ترتیب دارای حساسیتی برابر 6.4 و mA mM-1 cm-2 11.2 می باشد. زمان پاسخ دهی آن حدود 3.5 ثانیه و حد آشکارسازی آن نیز برابر 5 میکرو مولار (S/N = 3) بدست آمد.
نتیجه گیریاین تحقیق، پتانسیل قابل توجه کره های توخالی و نانو متخلخل مس کبالتیت را به عنوان یک حسگر جدید برای اندازه گیری الکتروکاتالیستی گلوکز مورد تایید قرار داد.
کلید واژگان: حسگر، غیر آنزیمی، گلوکز، کره توخالی، مس کبالتیتIntroductionDiabetes is a chronic disease that is known as one of the most common and deadly diseases and a great challenge of the World Health Organization. One of the most important issues for people with diabetes is regular monitoring of the blood glucose level and keeping it under control within the normal range. In this research, hollow and nanoporous spheres made of copper cobaltite were synthesized and used as a new sensor to measure glucose.
Methods & materials:
Hollow and nanoporous copper cobaltite spheres were synthesized by hydrothermal and calcination method. Its structure and morphology were investigated by spectroscopic and imaging methods, and its electrochemical efficiency was investigated by cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques.
ResultsThe results of structural characterization confirmed the spherical morphology and the hollow and nanoporous structure of copper cobaltite. The results of the electrochemical investigations of the sensor electrode also showed that the responses of this electrode in two ranges of 10 μM to 1.5 mM and 1.5 mM to 13 mM were linear with respect to glucose and had a sensitivity of 6.4 and 11.2 mA mM-1 cm-2, respectively. Its response time was about 3.5 seconds and its detection limit was 5 μM (S/N = 3).
ConclusionThis research confirmed the significant potential of hollow and nanoporous copper cobaltite spheres as a new sensor for electrocatalytic measurement of glucose.
Keywords: Sensor, Non-Enzymatic, Glucose, Hollow Sphere, Copper Cobaltite -
حسگر فیبر نوری مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی دارای اشکالات خاصی است، از جمله محدودیت در خطی بودن و آسیب پذیری در برابر نوسانات دمای خارجی. به منظور دستیابی به این هدف، ما یک بیوحسگر تشدید پلاسمون سطحی جبران کننده دما را ارزیابی می کنیم که از تداخل سنج ماخ زندر استفاده می کند. حسگر زیستی با ساختاری متشکل از یک فیبر چند حالته مخروطی، یک فیبر تک حالته و یک فیبر چند حالته دیگر ساخته شده است. پدیده تشدید پلاسمون سطحی توسط یک لایه نقره ای که با استفاده از اکسید گرافن احیا شده و اسید پیرن-بوریک اصلاح شده است، ایجاد می شود، که گلوگز ها را از طریق برهمکنش های π-π در کنار هم قرار می دهد و اتصال گلوگزی ایجاد می کند. جبران تاثیر دمای محیط بر تشدید پلاسمون سطحی با تحریک اثر تداخل سنج ماخ زندر با استفاده از ساختار یک فیبر تک حالته و یک فیبر چند حالته به دست می آید. به منظور بررسی سیگنال های تداخل سنج ماخ زندر و تشدید پلاسمون سطحی به طور جداگانه، ما از تبدیل فوریه سریع برای تشخیص اثرات تداخل سنج ماخ زندر و تشدید پلاسمون سطحی استفاده کردیم. خطی بودن حسگر با استفاده از یک روش برازش مرکز که از جابجایی مختصات مرکز محاسبه شده به جای طول موج تشدید از یک شیب تک تشدید پلاسمون سطحی استفاده می کند، بهبود یافت. نتایج آزمایش ما نشان داد که حسگر ما دارای حساسیت گلوکز 2.819 نانومتر بر میلی مولار است. محدوده خطی آن بین 0 تا 10 میلی مول در لیتر است و قادر به انجام جبران دما به طور همزمان است. حسگر تشدید پلاسمون سطحی پیشنهادی در این پژوهش به طور فشرده طراحی شده و برای تشخیص دقیق غلظت گلوکز در خون انسان مناسب است.
کلید واژگان: حسگر، فیبر نوری، تشدید پلاسمون سطحی، جبران دماwFiber optic sensor based on surface plasmon resonance has certain drawbacks, including limitations in linearity and vulnerability to external temperature fluctuations. In order to achieve this goal, we evaluate a temperature-compensated surface plasmon resonance biosensor that uses a Mach-Zehnder interferometer. The biosensor is made with a structure consisting of a tapered multimode fiber, a single mode fiber and another multimode fiber. The surface plasmon resonance phenomenon is caused by a silver layer modified using reduced graphene oxide and pyrene-boric acid, which brings glucoses together through π-π interactions and glucose bonding. creates Compensation of the effect of ambient temperature on surface plasmon resonance is obtained by stimulating the effect of Mach-Zehnder interferometer using the structure of a single-mode fiber and a multi-mode fiber. In order to investigate the signals of Mach-Zehnder interferometer and surface plasmon resonance separately, we used fast Fourier transform to distinguish the effects of Mach-Zehnder interferometer and surface plasmon resonance. The linearity of the sensor was improved by using a center fitting method that uses the shift of the center coordinates calculated from a single resonant surface plasmon gradient instead of the resonance wavelength. Our test results showed that our sensor has a glucose sensitivity of 2.819 nM/mM. It has a linear range of 0 to 10 mmol/L and is capable of simultaneous temperature compensation. The surface plasmon resonance sensor proposed in this research is compactly designed and suitable for accurate detection of glucose concentration in human blood.
Keywords: Sensor, Optical Fiber, Surface Plasmon Resonance, Temperature Compensation -
Introduction
This paper presents a portable device of Air Quality Monitoring System (AQMS) based on a sensor platform. The purpose of the study is to power awareness, warning indication, and minimal data storage capability.
Materials and methodsAQMS is developed by embedded design methodology. The software part is based on the C programming language. AQMS device is made up of “transmitter” and “receiver” sections through the Zigbee wireless network. The objective is to collect concentrations of CO, NO2, CO2, humidity, and temperature to check air pollution for health awareness. A power-saving strategy is adopted in the "transmitter" of AQMS through a Demultiplexer circuit. To minimize the space complexity of storage and availability of long-term data, data encoding techniques are implemented.
ResultsBy implementing switching activity on the sensors in AQMS, the active mode of sensing operations are controlled and a power saving of 18.41% is achieved. Extending the duration of transmission operation increases data storage in the “receiver” unit. Hence, two encoding techniques are developed where real-time data are encoded in binary form: 2-bit encoding and 3-bit encoding. According to the results, 2-bit encoding saves 50% of storage space and 3-bit encoding saves 25%, compared to not utilizing any encoding strategy, sacrificing data accuracy by less than 5%.
ConclusionAQMS design is created with the implementations of low power consumption and low storage. Additionally, an alarming condition is set in AQMS for indicating the level of pollutants in the air to determine the risk level of exposure which is dangerous for human health.
Keywords: Air pollution, Sensor, Wireless network, Low power, Data encoding -
زمینه
گالیک اسید (GA) یک ترکیب پلی فنولی است که دارای فعالیت آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی و گیرنده رادیکال های آزاد است و برای محافظت بدن در برابر سرطان و بیماری های قلبی- عروقی مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه گیری کمی غلظت گالیک اسید در غذاها، گیاهان دارویی و نیز سیالات بدن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
مواد و روش هادر این مطالعه نانوصفحات دی اکسید منگنز با احیای پتاسیم پرمنگنات در حضور صمغ عربی ساخته شدند. از نانوصفحات MnO2 برای اکسیداسیون سریع دوپامین و تولید نانوذرات پلی دوپامین فلورسانس کننده استفاده شد. گالیک اسید این توانایی را دارد تا نانوصفحات MnO2را به یون های Mn2+ کاهش دهد و در نتیجه مقدار MnO2 مورد نیاز برای تشکیل نانوذرات پلی دوپامین کاهش می یابد و شدت سیگنال فلورسانس کاهش می یابد.
یافته هاغلطت گالیک اسید متناسب با کاهش شدت سیگنال فلورسانس نانوذرات پلی دوپامین است. اثر پارامترهای مختلف از قبیل pH، زمان و طول موج برانگیختگی در حسگر طراحی شده ارزیابی شد. تحت شرایط بهینه، رابطه خطی خوبی بین مقادیر کاهش شدت سیگنال فلورسانس (F0-F) و غلظت گالیک اسید در محدوده 1 تا 100 میکرومولار مشاهده شد و مقدار حد تشخیص 5/0 میکرومولار به دست آمد. علاوه بر این، حسگر طراحی شده دارای انتخابگری خوب نسبت به گالیک اسید است.
نتیجه گیریبنابراین، حسگر فلورسانس طراحی شده بر اساس نانوذرات پلی دوپامین با حساسیت و انتخابگری مناسب برای اندازه گیری گالیک اسید در نمونه های حقیقی مورد استفاده قرار گرفت.
کلید واژگان: اکسید منگنز، گالیک اسید، فلورسانس، حسگر، صمغ عربیBackgroundGallic acid (GA) is one of the polyphenolic compounds with antioxidant, antimicrobial and radical scavenging activities, which plays a main role in human health against cancer and cardiovascular diseases. GA concentration can be quantitatively measured in food, medicinal plants and body fluids.
Materials and MethodsIn this study, MnO2 nanosheets were prepared by reducing potassium permanganate in the presence of Gum Arabic. MnO2 nanosheets rapidly oxidized dopamine substrate and produced fluorescent polydopamine nanoparticles. GA could reduce MnO2 nanosheets to Mn2+, thus, the amount of MnO2 nanoparticles for the formation of polydopamine nanoparticles decreased and the
fluorescent intensity of the mixture decreased.ResultsGA concentration depended on the reduction of fluorescence intensity of the prepared polydopamine nanoparticles. The effects of different experimental parameters such as pH, time and excitation wavelength on the designed sensor were also examined. Under optimized conditions, a good linear relationship was observed between the fluorescence intensity of the system and the concentration of GA in the range of 1.0–100 μmol L−1 with a detection limit of 0.5 μmol L−1. In addition, the developed sensor has a good selectivity on the GA detection.
ConclusionFurthermore, as a sensitive and selective fluorescent probe, the polydopamine nanoparticles sensor was successfully employed for the detection of GA in real samples.
Keywords: Manganese oxide nanosheets, Gallic acid, Fluorescence, Sensor, Gum Arabic -
زمینه و هدف
هدف از این پژوهش، طراحی دستگاه دومنظوره تردمیل و شبیه ساز راه رفتن ویژه جانبازان و معلولان بود. این دستگاه می تواند هم توسط افراد عادی و هم بیماران سکته مغزی، ضایعات نخاعی، پارکینسون، بیماری ام اس و افرادی که توانایی راه رفتن خود را برای مدت موقتی از دست دادند، استفاده شود.
روش هاطراحی دستگاه به گونه ای است که جلیقه نگه دارنده سنسورهایی را برای تعیین میزان تنش وارده بر قسمت هایی که طناب حمایتی به جلیقه متصل شده است دارا می باشد. میزان فشار وارده به همراه اطلاعات دیگر بر روی صفحه نمایشگری که روی دستگاه تعبیه شده است نمایش داده می شود که فرد درمانگر از اطلاعات حین تمرین فرد آگاه باشد.
یافته هاتردمیل به دو صورت طراحی شده است که هم قابلیت تنظیم سرعت اتوماتیک را دارد که فرد با سرعت دلخواه حرکت کند و هم قابلیت حرکت دادن نوار تردمیل را به صورت دستی و با اعمال فشار از طریق پاها را دارا می باشد.
نتیجه گیریاین تردمیل موجب تقویت عضلات افراد بیماری می شود که برای مدتی توانایی راه رفتن خود را از دست دادند و علاوه بر این عضلات آن ها نیز دچار تحلیل رفتگی شده است. همچنین جلیقه نگه دارنده دارای حسگر فشار نیز می باشد که بر اساس درصدی از وزن بدن می تواند قابل تنظیم باشد.
کلید واژگان: تردمیل، سنسور، شبیه ساز راه رفتن، عضلاتBackground and AimThe purpose of this study was to design of dual-purpose treadmill and gait simulator device for veterans and disabled people. This device can be used by both healthy and stroke patients, spinal cord injury, Parkinson's disease, MS and people who have lost their ability to walk for a temporary period.
MethodsThe device design is such that the protective waistcoat has sensors to determine the amount of stress applied to the parts where the supporting rope is attached to the waistcoat. The amount of pressure displayed along with other information is displayed on the screen embedded in the device so that the therapist is aware of the information while practicing.
ResultsThe treadmill is also designed in two ways, which can be adjusted automatically to allow the individual to move at their desired speed, as well as to be able to manually move the treadmill by applying pressure through the legs.
ConclusionThis treadmill causes of strengthens the muscles of people with disabilities who have lost their ability to walk for a while and, in addition, their muscles have weakened. Also, the protective waistcoat has a pressure sensor that can be adjusted based on body weight.
Keywords: Treadmill, Sensor, Gait Simulator, Muscles -
Background
The reliable and easy-to-operate detection of hydrogen peroxide (H2O2) has attracted extensive attention in the fields of biomedicine, food security, and environmental analysis.
ObjectivesIn this work, a novel electrochemical method was proposed for H2O2 monitoring using a carbon paste electrode (CPE) modified with MnO2/sepiolite nanocomposite.
MethodsMnO2/sepiolite material was characterized by transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD) technique. The modified CPE was employed for the amperometric monitoring of H2O2 in human serum samples.
ResultsElectrochemical data showed that the MnO2/sepiolite-CPE displays a high peak current towards H2O2 oxidation. A linear range from 5 to 700 μM and a low detection limit of 0.8 μM for H2O2 were obtained with the proposed sensor. Besides, the electrode depicted excellent reproducibility and anti-interferant ability, promising the applicability of this electrochemical method in practical analyses.
ConclusionsThis work introduced a new and effective enzyme-less H2O2 sensor based on the MnO2/sepiolite nanocomposite modified CPE. The suggested sensor showed good sensitivity for the rapid detection of H2O2 in a wide linear range with a low detection limit and satisfactory reproducibility, which made it practical for the analysis of hydrogen H2O2 in real samples.
Keywords: Human Serum, Sensor, Hydrogen peroxide, Nanocomposite -
Objective(s)Tacrolimus (TAC) is used in autoimmune diseases, organ transplantation, and nephrotic syndrome treatment. Therapeutic drug monitoring (TDM) of TAC is critical since it has narrow therapeutic index. Thus, the development of an easy and sensitive method is critical for detecting TAC in blood samples.Materials and MethodsIn this study, we aimed to design a fast, simple,and specific colorimetric sensor based on aptamer/AuNPs to detect. Initially, the aptamer was adsorbed on the surface of the gold nanoparticles (AuNPs).ResultsThen, it was expected that when the aptamer bound to TAC, AuNPs were aggregated by salt, and the color changed from red to blue. However, in our study, color did not change, and NaCl could not aggregate the AuNPs. In this approach, the optical properties of AuNPs and high affinity of aptamer were used for the detection of TAC.ConclusionHowever, according to our data, this colorimetric aptasensor was not appropriate for the detection of TAC.Keywords: Aptamer, Gold Nanoparticles, Sensor, Tacrolimus
-
With a facile solvothermal technique, Ssynthesis and application of Fe3O4@PPy–CuIIcomposite microspheres in the carbon ionic liquid matrix have been reported as highly sensitive sensors for voltammetric determination of Carbamazepine (CBZ). The morphology, crystal phase and structure of synthesized The nanocomposite structure was confirmed by routine methods such as transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Fourier translation infrared spectroscopy (FT-IR), thermal gravimetric analysis (TGA), and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). Under the optimized conditions, differential pulse voltammetric (DPV) peak current was proportional to the CBZ concentration in the range of 0.05 to 25 μM with the detection limit (S/N=3) of 32 nM. The storage stability of the modified electrode was also investigated which showes that the current responses remain about 95.2% of their initial values, indicating the appreciable storage stability of this sensor. The proposed electrode displayed excellent repeatability and long-term stability and it was satisfactorily used for determination of CBZ in real samples (urine, and serum samples) with high recovery.Keywords: Differential Pulse Voltammetry (DPV), Carbamazepine, Fe3O4@PPy–CuII composite microspheres, Sensor, Electrochemistry
-
Several hybrid sensing materials, which are organized by interaction of organic molecules onto inorganic supports, have been developed as a novel and hopeful class of hybrid sensing probes. The hybrid silica-magnetic based sensors provide perfect properties for production of various devices in sensing technology. The hybridization of silica and magnetic NPs as biocompatible, biodegradable and superparamagnetic structures provides the opportunity to produce capable sensing materials. The fluorescence, electrochemical and calorimetric sensors based on silica-magnetic materials can be applied in quantitative detection of various analytes. This review touches upon a subject of the design and synthesis of different sensors based on magnetic-silica hybrid nanomaterials and discusses their applications for improved detection of analytes in environmental and biological fields.
Keywords: Hybrid, Magnetic, Nanomaterial, Silica, Sensor -
مقدمه
گوشت منبع اصلی تامین پروتئین حیوانی مورد نیاز بدن انسان است. گوشت مرغ مصرف بالایی در جوامع بشری دارد و تازگی مهم ترین مشخصه کیفی گوشت مرغ محسوب می شود. با توجه به اهمیت تشخیص گوشت مرغ تازه از نوع منجمد یخ زدایی شده در بازار، به دستگاهی نیاز است که بتواند گوشت مرغ تازه از نوع منجمد یخ زدایی شده و به نوعی تقلب و فساد را تشخیص دهد.
مواد و روش ها:
در این پژوهش، یک سامانه ی قابل حمل ماشین بویایی بر پایه هشت حسگر نیمه هادی اکسید فلزی برای تشخیص گوشت مرغ تازه از نوع منجمد یخ زدایی شده مورد بررسی قرار گرفت. برای هر آزمایش مقدار 10 گرم گوشت مورد آزمایش قرار گرفت. داده های حاصل از حسگر ها، پس از پیش پردازش توسط روش های PCA و الگوریتم K نزدیک ترین همسایه (KNN) مورد تحلیل قرار گرفت.
یافته ها:
بر اساس نتایج روش های PCA و الگوریتم K نزدیک ترین همسایه (KNN)، سامانه ماشین بویایی عملکرد مناسبی برای بررسی تازگی گوشت مرغ داشت. همچنین نتایج نمودارهای رادار و لودینگ نشان داد که بوی گوشت مرغ بیش ترین و کم ترین تاثیر را به ترتیب بر روی حسگر MQ136 و حسگر TGS822 داشت.
نتیجه گیری:
سامانه ماشین بویایی روشی بسیار موثر برای شناسایی تازگی گوشت مرغ می باشد که دلیل اصلی آن میتنی بر سرعت، هزینه کم و قابل اطمینان بودن حسگرها است.
کلید واژگان: تازگی، حسگر، گوشت مرغ، ماشین بویاییIntroductionMeat is one of the main sources of animal protein that is required and used for human consumption. Chicken meat due to the availability and economic reasons has high consumption in human societies and freshness is the most important qualitative feature of chicken meat. A device is required and necessary for detection of fresh-chilled chicken meat from frozen-thawed ones.
Materials and MethodsIn this research, a portable olfactory machine based on eight semiconductor metal oxide sensors was used for detecting the freshness of chicken meat. Ten grams of meat was uesd for each test followed by preprocessing and the data were analyzed by PCA and KNN methods.
ResultsBased on the results of PCA and KNN analysis, the freshness of chicken meat was detected with high accuracy by e-nose system. The loading and radar charts showed that the odor of chicken meat had the highest and lowest impact on the MQ136 and the TGS822 sensors, respectively.
ConclusionThe olfactory machine system is a very effective way to identify the freshness of chicken meat, which is based on the speed, low cost and reliability of the sensors.
Keywords: Chicken Meat, Freshness, Olfactory Machine, Sensor -
Background
Highly sensitive and rapid monitoring of heavy metal ions such as lead and cadmium has attracted considerable interest in analytical chemistry due to serious environmental effects of these ions.
ObjectivesIn this work, clay/carbon nanocomposite modified with an organic ligand was applied as a novel modifier for simultaneous measurement of Pb (II) and Cd (II) in water samples.
MethodsThe characterization of the modifier was studied by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy. The analytical performance of the method was investigated by the differential pulse anodic stripping voltammetric (DPASV) technique using a carbon paste electrode (CPE) modified with the prepared nanocomposite.
ResultsUnder the selected optimized conditions, a linear voltammetric response in the range of 2.0 - 100.0 ppb was obtained for the both analyte ions. The calculated detection limits (S/N = 3) were found to be 1.1 ppb for Pb (II) and 0.7 ppb for Cd (II), which are below the World Health Organization (WHO) guideline values for lead and cadmium in drinking water. The method was successfully applied for determination of noxious Pb (II) and Cd (II) ions in real waters with acceptable recoveries for the spiked samples.
ConclusionsA simple, selective and sensitive electrochemical sensor was prepared and applied for simultaneous detection of Pb (II) and Cd (II). The suggested sensor demonstrated good electrochemical performance and anti-interference capability for electrochemical detection of these ions in real water samples using the DPASV method.
Keywords: Nanocomposite, Sensor, Heavy Metals, Voltammetry -
The widespread use of nano-aptasensors is seen in various clinical areas, drug discovery, the development of human health, and biological research. Variety in design practices, detection strategies, and areas of application remind us of the need for review, comparison, and classification of this type of sensors. The aptasensors and the attractiveness of using nanotechnology, like a wonderland, have attracted researchers’ attention. Furthermore, the application of these tools (rapid detection, quality control, and drug level assessment in the clinical and paraclinical settings) are of special importance. In this study, aptasensors have been reviewed and classified in terms of type, sensor approach, and transducer type, and in some cases, the advantages, disadvantages, and detectability of sensors have been described. To select, compare, and classify nano-aptasensors in the present research, the author sought to use nanotechnology, aptamer bioreceptor, and application field of these types of sensors, while considering the sensor’s ability. Nanotechnology have the high potential to reduce costs, save time, and increase the accuracy of detecting agents. Diversification in strategy, precedence of studies, and type of nano-processes itself are not considered as advantages; rather the simplicity, accuracy, user-friendliness, accessibility, and competitive cost of the sensor lead to the superiority of the nano-aptasensor.Keywords: ssDNA, Aptamer, Sensor, Nanotechnology, Biosensor
-
In the present paper, electrochemical methods were used to investigate the behavior of ascorbic acid at a carbon paste electrode modified with 2,2'-((1E)-(1,2 phenylenebis(azanylylidene)) bis(methanylylidene))bis(benzene-1,4-diol) (PBD) and oxidized multiwall carbon nanotubes. The modified carbon paste electrode showed high electrocatalytic activity toward ascorbic acid; the current was enhanced significantly relative to the situation prevailing when an unmodified carbon paste electrode was used. Cyclic voltammetry was used to investigate the redox properties of this modified electrode at various solution pH values and at various scan rates. Using differential pulse voltammetry, the calibration curves for AA were obtained over the range of 1.080.0 and 804000.0 μM, respectively. The detection limit was 0.3 μM. The present method provides a simple method for selective detection of ascorbic acid. DPV also was used for simultaneous determination of AA, uric acid, and tryptophan at the modified electrode. Finally, the proposed electrochemical sensor was used for determinations of these substances in in biological systems and pharmaceutical samples.Keywords: Sensor, Ascorbic acid, Uric Acid, Tryptophan, Carbon nanotube
-
زمینه و هدفآفت کش دی کلران برای مهار رشد اسپور قارچ ها بر روی محصولات کشاورزی استفاده می شود. به دلیل کاربرد روزافزون آفت کش ها، امکان ارزیابی مواجهه های شغلی و محیطی توسط روش های تجزیه دقیق و معتبر، ضروری به نظر می رسد. این مطالعه با هدف طراحی حسگری با گزینش پذیری بالا برای تعیین مقدار دی کلران در نمونه های محیطی و بیولوژیکی انجام شد.روش بررسینانولوله های کربنی و پلیمر قالب مولکولی (MIP) به عنوان اصلاح کننده در ساختار حسگر مورد استفاده قرار گرفتند. ابتدا MIP سنتز شده و در ساختار الکترود خمیر کربنی (CP)به کار گرفته شد. ترکیب این الکترود (حسگر)، بهینه سازی شده و برای تعیین غلظت آنالیت استفاده گردید. در این مطالعه جهت تعیین مقدار دی کلران از روش تجزیه الکتروشیمیایی با عنوان ولتامتری موج مربعی استفاده گردید. پارامترهای تاثیر گذار بر پاسخ حسگر مانند pH استخراج، pH آنالیز، غلظت الکترولیت و شرایط دستگاهی مانند فرکانس و دامنه موج مربعی با انجام آزمایشاتی انتخاب شدند و پاسخ حسگر برای تعیین مقدار دی کلران ثبت گردید.یافته هاطبق نتایج، حسگر مورد نظر توانایی تشخیص و گزینش پذیری بسیار بالایی داشت. بازه ی خطی به دست آمده برای منحنی کالیبراسیون6-10×5 تا 9-10×5 مولار و حد تشخیص روش 10-10×8/4 مولار محاسبه گردید. نتایج هم چنین حاکی از عدم تداخل سایر ترکیبات موجود در ماتریکس نمونه های ادرار، آب آشامیدنی و آب رودخانه بر روی پاسخ حسگر می باشد.نتیجه گیریحسگر الکتروشیمیایی می تواند برای تعیین مقدار آنالیت ها در نمونه های مختلف با موفقیت و بدون نیاز به مرحله آماده سازی خاص و پیچیده ای استفاده شود.کلید واژگان: دی کلران، پلیمر قالب مولکولی، حسگر، پایش بیولوژیکیBackground And AimsDicloran pesticide is used to inhibit the fungal spore germination for different crops. Due to the increasing application of pesticides, evaluating the occupational and environmental exposures by reliable and accurate analytical methods is necessary. This work was aimed to design the high selective sensor to determine the dicloran in biological and environmental samples.MethodsMulti-walls carbon nanotubes and a molecularly imprinted polymer (MIP) were used as modifiers in the senor composition. A dicloran MIP was synthesized and applied in the carbon paste electrode (CP). After optimizing the electrode composition, it was used to determine the concentration of analyte. Parameters affecting the sensor response, such as sample pH, electrolyte concentration and its pH, and the instrumental parameters of square wave voltammetry were selected following some experiments.ResultsThe MIP-CP electrode showed very high recognition ability for determining of dicloran in different matrices (tap water, river water, and urine). The obtained linear range was 1×10-6 to 1×10-9 mol L-1. The detection limit was 4.8×10-10 molL-1. No interfering effects was seen due to the other compounds in matrix.ConclusionSelective sensors can successfully used to determine the analyte of interest in different environmental and biological samples without special sample pretreatment before analysis.Keywords: Dicloran, Molecularly imprinted polymer, sensor, Biological monitoring
-
A multiwall carbon nanotubes-modified carbon paste electrode (MWCNTs/MCPE) was fabricated and used to study the electrooxidation of penicillamine (PA) by electrochemical methods in the presence of methyldopa (MDOP) as a homogeneous mediator. The electrochemical oxidation of PA on the new sensor has been carefully studied. The kinetic parameters such as electron transfer coefficient, α, and catalytic reaction rate constant, K/ h, were also determined using electrochemical approaches. The electrocatalytic oxidation peak current of PA showed a linear dependent on the PA concentrations and linear calibration curves were obtained in the ranges of 0.2-250.0 μM of PA concentration with square wave voltammetry (SWV) method. The detection limit (3σ) was determined as 0.1 μM. This sensor was also examined as a fast, selective, simple and precise new sensor for voltammetric determination of PA in real samples such as drug and urine.Keywords: Penicillamine, Multiwall carbon nanotubes, Modified electrode, Sensor, Electrocatalysis
-
تولید الکتروشیمیایی لایه متخلخل نانوذرات نیکل اکسید در محیط اسیدی: کاربرد در ساخت حسگر پارا نیتروفنلمقدمهپارا نیتروفنل یکی از مهم ترین ترکیبات نیترو بنزنی است که به طور گسترده جهت تولید بسیاری از ترکیبات شیمیایی صنعتی به کار می رود. پارا نیتروفنل برای مدت زمان طولانی در خاک، آب های زیرزمینی و هوا باقی می ماند و باعث صدمه به انسان ها، حیوانات و گیاهان می گردد. از این رو، طراحی و توسعه روش های کارا، ساده و قابل اعتماد جهت اندازه گیری مقادیر ناچیز این ترکیبات برای ارزیابی سلامت منابع آب و غذا اهمیت زیادی دارد.روش هابرای اولین بار در مطالعه حاضر حسگر بسیار ساده و حساسی جهت اندازه گیری مقادیر ناچیز پارا نیتروفنل ساخته شد. این امر با ترسیب الکتروشیمیایی لایه نانوساختار نیکل اکسید به صورت هم زمان در سطح الکترود کربن شیشه ای صورت گرفت. از ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی جهت ارزیابی و بررسی لایه ترسیب شده بر روی سطح الکترود استفاده گردید.یافته هالایه ترسیب شده بر روی سطح الکترود خاصیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی برای احیای الکتروشیمیایی پارا نیتروفنل از خود نشان داد. با اصلاح سطح الکترود کربن شیشه ای با این لایه، حسگر الکتروشیمیایی حساسی جهت اندازه گیری پارا نیتروفنل به روش ولتامتری چرخه ای تهیه شد. حد تشخیص، حساسیت و محدوده خطی پاسخ حسگر برای شناسایی پارا نیتروفنل به ترتیب برابر با 40 نانومولار، 3245/0 میکرو آمپر بر میکرو مولار و 40 تا 750 میکرو مولار به دست آمد.نتیجه گیرینتایج نشان داد که حسگر طراحی شده با حساسیت بسیار بالایی می تواند جهت اندازه گیری پارا نیتروفنل استفاده شود.کلید واژگان: الکترود، نیکل اکسید، ولتامتری چرخه ای، پارا نیتروفنل، حسگرBackgroundPara-nitro phenol is one of the most important nitro benzenes witch widely used in synthesis of different industrial compounds. It remains in soil, groundwater and air for a long time and has toxic effects and poses a threat to humans, animals and plants. In order to evaluate the safety of water and food resources, it is important to develop efficient, simple and reliable methods for the determination of trace amounts of p-nitro phenol.MethodsIn the preset work in order to determine the trace amount of para-nitro phenol, a very simple and sensitive sensor based on the in situ electro-synthesis of nickel oxide nanostructure on the surface of the glassy carbon (GC) electrode was fabricated. Electro-deposition in acidic media produces hydrogen bubble witch causing deposition of porous film of nickel oxide on the electrode surface. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used for investigation of electro-deposited film.
Findings: Results showed that electro-deposited film has very good electrocatalytic properties for para-nitro phenol destruction. By modification of glassy carbon electrode surface with this nanostructure film, sensitive electrochemical sensor for determination of p-nitro phenol using cyclic voltammetry method was fabricated. Detection limit (signal/noise = 3), sensitivity and linear range of sensor were 40 nM, 0.3245 µA µm-1 and 40-750 µM, respectively.ConclusionResult showed that the sensor can be used for sensitive determination of para-nitro phenol.Keywords: Electrode: Nickel oxide, Cyclic voltammetry, Para-Nitro phenol, Sensor -
Graphene modified glassy carbon electrodes have been developed for the determination of calcium dobesilate in pharmaceutical formulations. The prepared graphene and CNTs were used as a conductive substrate for electrochemical study of calcium dobesilate. The direct electrochemistry of calcium dobesilate showed a reversible cyclic voltammogram with a formal potential of 133 mV (vs. Ag/AgCl) for graphene modified electrodes in 0.1 M phosphate buffer. The linear concentration range of the sensor is 30-120 ngr for graphene modified electrode, respectively. The lifetime of biosensor is more than 2 weeks. The proposed modified electrode provides a new promising and alternative way to detect calcium dobesilate.Keywords: sensor, direct electrochemistry, calcium dobesilate
-
The electrocatalytic oxidation of captopril (CAP) was studied by modified carbon nanotubes paste electrode in the presence of isoproterenol (ISPT) using cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry and square wave voltammetry (SWV). Also, the values of catalytic rate constant (k), and electron transfer coefficient (α) for CAP were calculated. The mechanism of CA electrochemical behavior at the modified electrode surface was analyzed by various electrochemical methods in the presence of mediator. The prepared modified electrode showed voltammetric responses with high sensitivity for CAP, making it very suitable for the detection of CAP at trace levels. Under the optimized conditions, the peak current was linear to CAP concentration over the concentration range of 0.3 to 90 μmol L−1 using SWV. The detection limit was 0.1 μmol L−1. The proposed method was successfully applied to the determination of CAP in the urine, tablet and patient urine samples.Keywords: Captopril, Isoproterenol, Multiwall carbon nanotubes, Sensor, Voltammetry
-
مقدمهبا توجه به مصرف فراوان سموم آفت کش و اثرات مخرب آن ها روی انسان و محیط زیست، استفاده از روش های دقیق و معتبر جهت شناسایی و اندازه گیری این سموم ضروری می باشد. این مطالعه با هدف طراحی سنسوری با گزینش پذیری بالا برای پایش شغلی و محیطی دیازینون به روش الکتروشیمیایی در نمونه های محیطی و بیولوژیکی انجام شد.روش کارنانولوله های کربنی و پلیمر قالب مولوکولی (MIP) به عنوان اصلاح کننده در ساختار الکترود خمیر کربنی (سنسور) استفاده شدند. روش الکتروشیمیایی ولتامتری موج مربعی جهت تعیین مقدار به کار رفت. پارامترهای تاثیر گذار بر پاسخ سنسور مانند pH استخراج، pH آنالیز، غلظت الکترولیت و شرایط دستگاهی مانند فرکانس و دامنه موج مربعی طی آزمایشاتی بهینه سازی شده، سپس پاسخ سنسور برای دیازینون ثبت گردید.یافته هابراساس نتایج، سنسور توانایی تشخیص گزینش پذیر دیازینون در نمونه های محیطی و بیولوژیکی را داشت. بازه ی خطی برای منحنی کالیبراسیون 10-10×5 تا 6-10×1 مولار و حد تشخیص روش10-10×7/2 مولار محاسبه گردید. سایر ترکیبات موجود در ماتریکس نمونه اثر مداخله کننده ای بر پاسخ سنسور نداشتند. در نهایت سنسور برای تعیین مقدار دیازینون در نمونه های ادرار، آب آشامیدنی و آب رودخانه بدون نیاز به مرحله آماده سازی خاص و پیچیده ای استفاده شد.نتیجه گیریقابلیت کاربرد سنسورها در تعیین مقدار سموم می تواند نوید بخش پایش های سریع در محل آلودگی بوده و امکان انجام پایش را بدون مراحل آماده سازی خاص برای نمونه فراهم آورد.کلید واژگان: دیازینون، پلیمر قالب مولکولی، سنسور، ولتامتری، پایش بیولوژیکی و محیطیDiazinon is commonly used for pest control in the agricultural fields because of its relatively low cost and high efficiency. Due to the increasing application of pesticides, reliable and accurate analytical methods are necessary for their monitoring. This work was aimed to design the high selective electrochemical sensor for determining of diazinon in biological and environmental samples. The composition of sensor was modified with multi-walls carbon nanotubes and a molecularly imprinted polymer (MIP). A diazinon MIP was synthesized and applied in the carbon paste electrode (CP). The prepared sensor was used to determine the concentration of analyte. Parameters affecting the sensor response, such as sample pH, electrolyte concentration and its pH, and the instrumental parameters of square wave voltammetry, were optimized in different levels to select the optimum conditions for analysis of diazinon. The MIP-CP electrode showed very high specificity for determining the analyte. The obtained linear range was 1×10-6 to 5×10-10 mol L-1. The detection limit was 2.7×10-10 molL-1. This sensor was successfully used to determine the diazinon in environmental and biological real samples without special sample pretreatment before analysis.Keywords: Diazinon, Molecularly Imprinted Polymer, Sensor, Biological Monitoring
-
Folic acid (FA) is a water soluble vitamin that exists in many natural species. The lack of FA causes some deficiencies in the human body, so finding a simple and sensitive method for determining the FA is important. One of the modern techniques which overcome the disadvantages of conventional determination methods is the sensors. Possibility of miniaturization, the development of microfabricated electrochemical (EC) sensors has resulted in high sensitivity, portability, improved performance and spatial resolution, low power consumption, and the opportunity for integration with other technologies made Micro‑Electrical‑Mechanical Systems‑based EC sensors suitable to identify low concentration analytes and microorganisms in a variety of mediums.Keywords: Biomaterials, folic acid, nanomaterials, selectivity, sensitivity, sensor
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.