ساخت حسگر الکتروشیمیایی با استفاده از الکترود صفحه چاپی اصلاح شده با نانومیله‌های MnO2 برای اندازه گیری دوپامین

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 مرکز نانوبیوالکتروشیمی، دانشگاه علوم پژشکی بم، بم، ایران

چکیده

از آنجایی که پایش متابولیسم دارو و کنترل کیفیت دارو نقش مهمی در سلامت انسان بازی می ­کند، بنابراین توسعه روش­های آسان، درست و حساس برای آشکارسازی اجزای فعال دارای اهمیت می­ باشد. روش­ های متفاوتی برای اندازه ­گیری دوپامین در نمونه­های زیستی ابداع شده است. در این مطالعه، از الکترود صفحه چاپی (SPE) اصلاح شده با نانومیله­ های منگنز دی اکسید (MnO2) به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی ساده ولی با حساسیت بالا برای شناسایی و اندازه­ گیری دوپامین در نمونه ­های حقیقی بهره گرفته شد. رفتار الکتروشیمیایی دوپامین در سطح SPE با استفاده از روش ولتامتری چرخه­ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی، منحنی برازش در بازه­ی غلظت 0/900-0/1 میکرومولار با حد تشخیص 1/0 میکرومولار به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Alipour E., Majidi M.R, Saadatirad A., Golabi S., Alizadeh A.M., Simultaneous Determination of Dopamine and Uric Acid In Biological Samples on the Pretreated Pencil Graphite Electrode, Electrochim. Acta, 91: 36-42 (2013).
[2] Xie Y.L., Yuan J., Ye H.L., Song P., Hu S.Q., Facile Ultrasonic Synthesis of Graphene/SnO2  Nanocomposite and Its Application oo the Simultaneous Electrochemical Determination of Dopamine, Ascorbic Acid, and Uric Acid, J. Electroanal. Chem., 749: 26-30 (2015). 
[3] Reddy S., Swamy B.K., Chandra U., Sherigara B.S., Jayadevappa H., Synthesis of CdO Nanoparticles and Their Modified Carbon Paste Electrode for Determination of Dopamine and Ascorbic Acid by Using Cyclic Voltammetry Technique, Int. J. Electrochem.Sci., 5: 10-17 (2010).  
[4] Beitollahi H., Sheikhshoaie I., Novel Nanostructure-Based Electrochemical Sensor for Simultaneous Determination of Dopamine and Acetaminophen, Mater. Sci. Eng. C, 32: 375-380 (2012).
[5] Palanisamy S., Thirumalraj B., Chen S.M., Ali M.A., Al-Hemaid F.M., Palladium Nanoparticles Decorated on Activated Fullerene Modified Screen Printed Carbon Electrode for Enhanced Electrochemical Sensing of Dopamine, J. Colloid Interface Sci.,  448: 251-256 (2015).
[6] Ishii T., Kimura Y., Ichise M., Takahata K., Kitamura S., Moriguchi S., Okubo Y., Correction: Anatomical Relationships between Serotonin 5-HT2A and Dopamine D2 Receptors in Living Human Brain, PloS One, 13(5): e0197201 (2018).
[7] van Holst R., Sescousse G., Timmeren T., den Ouden H., Berry A., Jagust W., Cools R., S258. Dorsal, but not Ventral Striatal Dopamine Mediates the Effect of Gambling Disorder on Compulsivity During Reversal Learning, Biol. Psychiatry, 83(9): S448-S449 (2018).
[8] Yan X., Gu Y., Li C., Zheng B., Li Y., Zhang T., Yang M., Morphology-Controlled Synthesis of Bi2S3 Nanorods-Reduced Graphene Oxide Composites with High-Performance for Electrochemical Detection of Dopamine, Sens. Actuat. B: Chem., 257: 936-943 (2018).
[9] Pananon P., Sriprachuabwong C., Wisitsoraat A., Chuysinuan P., Tuantranont A., Saparpakorn P., Dechtrirat D., A Facile One-Pot Green Synthesis of Gold Nanoparticle-Graphene-PEDOT: PSS Nanocomposite for Selective Electrochemical Detection of Dopamine, RSC Advances, 8(23): 12724-12732 (2018).
[10] Wang H.H., Chen X.J., Li W.T., Zhou W.H., Guo X.C., Kang W.Y., Wu S. X., ZnO Nanotubes Supported Molecularly Imprinted Polymers Arrays as Sensing Materials for Electrochemical Detection of Dopamine, Talanta, 176: 573-581 (2018).
[11] Beitollahi H., Hamzavi M., Torkzadeh‐Mahani M., Shanesaz M., Karimi-Maleh H., A Novel Strategy for Simultaneous Determination of Dopamine and Uric Acid Using a Carbon Paste Electrode Modified with CdTe Quantum Dots, Electroanalysis, 27: 524-533  (2015).
[12] Ward A.C., Hannah A.J., Kendrick S.L., Tucker N.P., MacGregor G., Connolly P., Identification and Characterisation of Staphylococcus Aureus on Low-Cost Screen Printed Carbon Electrodes Using Impedance Spectroscopy, Biosens. Bioelectron., 110: 65-70 (2018).
[13] Talarico D., Arduini F., Amine A., Moscone D., Palleschi G., Screen-Printed Electrode Modified with Carbon Black Nanoparticles for Phosphate Detection by Measuring the Electroactive Phosphomolybdate Complex, Talanta, 141: 267-272 (2015).
[14] Hashemi P., Bagheri H., Afkhami A., Amidi S., Madrakian T., Graphene Nanoribbon/FePt Bimetallic Nanoparticles/Uric Acid as a Novel Magnetic Sensing Layer of Screen Printed Electrode for Sensitive Determination of Ampyra, Talanta, 176: 350-359 (2018).
[15] Dourandish Z., Beitollahi H., Electrochemical Sensing of Isoproterenol Using Graphite Screen-Printed Electrode Modified with Graphene Quantum Dots, Anal. Bioanal. Electrochem., 10(2): 192-202 (2018).
[16] Cao F., Dong Q., Li C., Chen J., Ma X., Huang Y., Lei Y., Electrochemical Sensor for Detecting Pain Reliever/Fever Reducer Drug Acetaminophen Based on Electrospun CeBiOx Nanofibers Modified Screen-Printed Electrode, Sens. Actuat. B: Chem., 256: 143-150 (2018).
[17] An J.H., Choi D.K., Lee K.J., Choi J.W., Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Dopamine by DNA Targeting Amplification Assay in Parkisons's Model, Biosens. Bioelectron., 67: 739-46 (2015).
[18] Ferrer D.G., García A.G., Peris-Vicente J., Gimeno-Adelantado J.V., Esteve-Romero J., Analysis of Epinephrine, Norepinephrine, and Dopamine In Urine Samples of Hospital Patients by Micellar Liquid Chromatography, Anal. Bioanal. Chem., 407: 9009-9018 (2015).
[19]  Duan H., Li L., Wang X., Wang Y., Li J., Luo C., A Sensitive And Selective Chemiluminescence Sensor for the Determination of Dopamine Based on Silanized Magnetic Graphene Oxide-Molecularly Imprinted Polymer, Spectrochim. Acta A, 139: 374-379 (2015).
[20] Fang H., Pajski M.L., Ross A.E., Venton B.J., Quantitation of Dopamine, Serotonin and Adenosine Content in a Tissue Punch from a Brain Slice Using Capillary Electrophoresis with Fast-Scan Cyclic Voltammetry Detection, Anal. Methods, 5: 2704-2711 (2013).
[21] Qian Y., Ma C., Zhang S., Gao J., Liu M., Xie K., Song H., High Performance Electrochemical Electrode Based on Polymeric Composite Film for Sensing of Dopamine and Catechol, Sens. Actuat. B: Chem., 255: 1655-1662 (2018).
[22] Zare-Mehrjardi H.R., Electrochemical Sensing of Dopamine In The Presence of Ascorbic Acid Using Carbon Paste Electrode Modified with Molybdenum Schiff Base Complex/1-Butyl-3-Methylimidazolium Tetrafluoroborate, Iran. Chem. Commun., 6: 56-70 (2018).
[23] Hou L., Shi Y., Wu C., Zhang Y., Ma Y., Sun X., Yuan C., Monodisperse Metallic NiCoSe2 Hollow Sub‐Microspheres: Formation Process, Intrinsic Charge‐Storage Mechanism, and Appealing Pseudocapacitance as Highly Conductive Electrode for Electrochemical Supercapacitors, Adv. Func. Mater., 28(13): 1705921 (2018).
[24] حسنی نژاد درزی، سید کریم؛ رضوانی، روزبه؛ پورعلی، سیده معصومه؛ الکترواکسایش فرمالدهید با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوزئولیت MCM-41 دارای نقره، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)37: 51 تا 61 (1397)
[25] Soba A., Suárez C., González M.M., Cabrales L.E.B., Pupo A.E.B., Reyes J.B., Tassé J.P.M., Integrated Analysis of the Potential, Electric Field, Temperature, PH and Tissue Damage Generated By Different Electrode Arrays in a Tumor Under Electrochemical Treatment, Math. Comput. Simulat., 146: 160-176 (2018).
[26] حسینی زوارمحله، سید رضا؛ قاسمی میر، شهرام؛ پورصادق لیمویی، شیوا؛  بررسی مقایسه ای اکسایش الکتروکاتالیستی برخی از الکل های مهم در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوالیاف اکسید نیکل الکتروریسی شده، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)37: 109 تا 120 (1397).
[27] Beitollahi H., Ivari S. G., Torkzadeh-Mahani M., Application of Antibody–Nanogold–Ionic Liquid–Carbon Paste Electrode for Sensitive Electrochemical Immunoassay of Thyroid-Stimulating Hormone, Biosens. Bioelectron., 110: 97-102 (2018).
[28] حبیبی، بیوک؛ کاوه، رحمان؛ الکترواکسیداسیون اتانول بر روی الکترود کربن ـ سرامیک اصلاح شده با نانو ذره­های آلیاژ پلاتین ـ کبالت، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1396) آماده انتشار.
[29] Gordon I.J., Grugeon S., Takenouti H., Tribollet B., Armand M., Davoisne C., Laruelle S., Electrochemical Impedance Spectroscopy Response Study of a Commercial Graphite-Based Negative Electrode for Li-Ion Batteries as Function of the Cell State of Charge and Ageing, Electrochim. Acta, 223: 63-73 (2017).
[30] عجمی، نرگس؛ مظفری، شهلا؛ اردوخانیان، ژولیت؛ سهیلی، سهیلا؛ کاربرد نانوکامپوزیت پلی پیرول ـ سریم(IV)  اکسید به عنوان نانو حسگر برای اندازه گیری داروی لووکارنتین، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)38: 55 تا 65 (1398).
[31] Chen Y.C., Hsu J.H., Lin Y.G., Hsu Y.K., Silver Nanowires on Coffee Filter as Dual-Sensing Functionality for Efficient and Low-Cost SERS Substrate and Electrochemical Detection, Sens. Actuat. B: Chem., 245: 189-195 (2017).
[32] قلی زاده، اعظم؛ شاهرخیان، سعید؛ ایرجی زاد، اعظم؛ مهاجرزاده، شمس الدین؛ وثوقی، منوچهر؛ اندازه گیری گلوتامات با استفاده از حسگر زیستی بر پایه نانولوله های کربنی عمودی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)33 : 33 تا 36 (1392).
[33] Bard A.J., Faulkner L.R., "Electrochemical Methods Fundamentals and Applications", 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc.,, New York (2001).
[34] Li, Y., Jiang, Y., Mo, T., Zhou, H., Li, Y., Li, S., Highly Selective Dopamine Sensor Based on Graphene Quantum Dots Self-Assembled Monolayers Modified Electrode, J. Electroanal. Chem., 767: 84-90 (2016).
[35] Wang, X., Zhang, F., Xia, J., Wang, Z., Bi, S., Xia, L., Li, Y., Xia, Y., Xia, L., Modification of Electrode Surface with Covalently Functionalized Graphene Oxide by L-Tyrosine for Determination of Dopamine, J. Electroanal. Chem., 738: 203-208 (2015).
[36] Zhang, G., He, P., Feng, W., Ding, S., Chen, J., Li, L., He, H., Zhang, S., Dong, F., Carbon Nanohorns/Poly(Glycine) Modified Glassy Carbon Electrode: Preparation, Characterization and Simultaneous Electrochemical Determination of Uric Acid, Dopamine and Ascorbic Acid, J. Electroanal. Chem., 760: 24-31 (2016).
[37] Yang, B., Wang, H., Du, J., Fu, Y., Yang, P., Du, Y., Direct Electrodeposition of Reduced Graphene Oxide on Carbon Fiber Electrode for Simultaneous Determination of Ascorbic Acid, Dopamine and Uric Acid, Colloids Surf. A, 456: 146-152 (2014).
[38] Zheng, X., Guo, Y., Zheng, J., Zhou, X., Li, Q., Lin, R., Simultaneous Determination of Ascorbic Acid, Dopamine and Uric Acid Using Poly(L-Leucine)/DNA Composite Film Modified Electrode, Sens. Actuat. B: Chem., 213: 188-194 (2015).
[39] Mazloum-Ardakani M., Beitollahi H., Amini M.K., Mirkhalaf F., Mirjalili B.F., Akbari A., Application of 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-1,3-Dithialone Self-Assembled Monolayer on Gold Electrode as a Nanosensor For Electrocatalytic Determination of Dopamine and Uric Acid, Analyst, 136: 1965-1970 (2011).
[40] Jahani, Sh., Beitollahi, H., Selective Detection of Dopamine in the Presence of Uric Acid Using NiO Nanoparticles Decorated on Graphene Nanosheets Modified Screen-Printed Electrodes, Electroanalysis, 28: 2022-2028 (2016).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار