lavarov
عضو جدید
تحقيقات جديد نشان مي‌دهد که از نانوساختارهاي ZnO مي‌توان در حسگرهاي زيستي الکتروشيميايي استفاده نمود. محققان با اثصال آنزيمي براي تشخيص گلوکز و اکسيدازگلوکزي به نانوشانه‌هاي ZnO توانستند نوعي حسگر زيستي به دست آورند، که داراي تمايل و حساسيت بالا و پاسخ سريع براي آشکارسازي گلوکز مي‌باشد. از تعميم اين روش ساده ساخت، مي‌توان ديگر آنزيم ها و مولکول‌هاي فعال زيستي را روي ساختارهاي اکسيد فلزي يک بعدي قرار داده و الکترودهاي گوناگوني براي مطالعات حسگر زيستي ساخت.
پرفسورXiaowei Sun از دانشکده مهندسي دانشگاه صنعتي Nanyang سنگاپور در اين باره مي‌گويد: " ما دريافتيم که نانوشانه‌هاي نانوساختاري ZnO مي‌توانند تاثير خوبي بر اصلاح الکترودهاي طلا که در حسگري زيستي الکتروشيميايي به کار مي‌روند، داشته باشد که برخي از جنبه‌هاي منحصر به فرد آن عبارتند از:
1 – نقاط ايزوالکتريک (IEP) بزرگ 5,9 نانومتر، امکان جذب الكترواستاتيکي پروتئين‌هاي با IEP کم در يک محلول طبيعي را فراهم مي‌کند. اين نيروي الکترواستاتيکي قوي، ZnO را به ماده مناسبي براي بي حرکت کردن پروتئين‌ها (در اين مورد اکسيداز گلوکز) تبديل مي‌کند.
2 – ZnO رساناي شفافي است که معمولاً از آن در الکترودهاي شفاف، در پيل‌هاي خورشيدي و پانل‌هاي نمايشگر تخت استفاده مي‌شود، كه نشاندهنده خاصيت خوب ارتباط الکتروني اين ماده است که مي‌تواند الکترون‌هاي توليد شده درگلوکز اکسيدکننده را بطور مؤثري جمع‌آوري و آنها را به الکترودهاي طلا بفرستد.
3- نانوساختارهاي ZnO سطح وسيعي داشته که باعث حساسيت زياد و پاسخ‌دهي سريع اين ابزار مي‌شود. خصوصاً آنکه نانوشانه ساخته شده توسط اين محققان، شبکه متراکمي براي بارگذاري کانال‌هاي انتقال دهنده بار و آنزيم تشکيل مي‌دهد.
4- ديگر مزاياي اين ماده نيز شامل غير سمي بودن، پايداري شيميايي و محافظت از فعاليت آنزيم بارگذاري شده مي‌باشد.
الکترودهاي طلا مورد استفاده در نوع حسگرهاي زيستي گلوکز، از حساسيت کمي برخوردارند ؛ که استفاده از الکترودهاي نانوشانه اي ZnO بارگذاري بالاي آنزيمي و در نتيجه حسگرهاي زيستي با حساسيت بالا را بدنبال خواهد داشت. بعلاوه با تغيير نوع آنزيم مي‌توان از اين نانوالکترودهاي ZnO در ديگر حسگرهاي زيستي هم استفاده نمود.
دانشمندان سابقا هم مطالعاتي روي نانو ساختارهاي ZnO داشته اند و همواره بدنبال يافتن کاربردهاي جديدي از اين نانو ساختارها بوده اند. بنابر اين اکنون مي‌توان در نتيجه اين تحقيقات، حسگرهاي زيستي حساس و ارزان را در آينده شاهد بود.
پرفسورXiaowei Sun از دانشکده مهندسي دانشگاه صنعتي Nanyang سنگاپور در اين باره مي‌گويد: " ما دريافتيم که نانوشانه‌هاي نانوساختاري ZnO مي‌توانند تاثير خوبي بر اصلاح الکترودهاي طلا که در حسگري زيستي الکتروشيميايي به کار مي‌روند، داشته باشد که برخي از جنبه‌هاي منحصر به فرد آن عبارتند از:
1 – نقاط ايزوالکتريک (IEP) بزرگ 5,9 نانومتر، امکان جذب الكترواستاتيکي پروتئين‌هاي با IEP کم در يک محلول طبيعي را فراهم مي‌کند. اين نيروي الکترواستاتيکي قوي، ZnO را به ماده مناسبي براي بي حرکت کردن پروتئين‌ها (در اين مورد اکسيداز گلوکز) تبديل مي‌کند.
2 – ZnO رساناي شفافي است که معمولاً از آن در الکترودهاي شفاف، در پيل‌هاي خورشيدي و پانل‌هاي نمايشگر تخت استفاده مي‌شود، كه نشاندهنده خاصيت خوب ارتباط الکتروني اين ماده است که مي‌تواند الکترون‌هاي توليد شده درگلوکز اکسيدکننده را بطور مؤثري جمع‌آوري و آنها را به الکترودهاي طلا بفرستد.
3- نانوساختارهاي ZnO سطح وسيعي داشته که باعث حساسيت زياد و پاسخ‌دهي سريع اين ابزار مي‌شود. خصوصاً آنکه نانوشانه ساخته شده توسط اين محققان، شبکه متراکمي براي بارگذاري کانال‌هاي انتقال دهنده بار و آنزيم تشکيل مي‌دهد.
4- ديگر مزاياي اين ماده نيز شامل غير سمي بودن، پايداري شيميايي و محافظت از فعاليت آنزيم بارگذاري شده مي‌باشد.
الکترودهاي طلا مورد استفاده در نوع حسگرهاي زيستي گلوکز، از حساسيت کمي برخوردارند ؛ که استفاده از الکترودهاي نانوشانه اي ZnO بارگذاري بالاي آنزيمي و در نتيجه حسگرهاي زيستي با حساسيت بالا را بدنبال خواهد داشت. بعلاوه با تغيير نوع آنزيم مي‌توان از اين نانوالکترودهاي ZnO در ديگر حسگرهاي زيستي هم استفاده نمود.
دانشمندان سابقا هم مطالعاتي روي نانو ساختارهاي ZnO داشته اند و همواره بدنبال يافتن کاربردهاي جديدي از اين نانو ساختارها بوده اند. بنابر اين اکنون مي‌توان در نتيجه اين تحقيقات، حسگرهاي زيستي حساس و ارزان را در آينده شاهد بود.
