رحمان حلاج

امروزه به دلیل کاربردهای متنوع، تهیه و ساخت انواع ساختارها و فیلم های پروسکایت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از اینرو این کار پژوهشی بر روی توسعه روش ساخت فیلمهای پروسکایت در ابعاد نانو تمرکز شده است. در این پایان نامه از روش الکتروشیمیایی برای لایه نشانی پروسکایت بر روی سطح الکترود شیشه هادی استفاده شده است. به دلیل ناپایداری اغلب ساختارهای پروسکایت در محیطهای آبی، از محیطهای غیر آبی برای انباشت الکتروشیمیای فیلم CsPbI2Br استفاده شده است. کنترل شرایط برای تهیه یک فیلم یکنواخت و پایدار از چالشهای اساسی این کار است. در این راستا سعی شد تا با انتخاب الکترولیت مناسب و همچنین بهینه کردن شرایط از جمله کنترل پتانسیل اعمال شده اقدام به انباشت فیلم یکنواختی از پروسکایت شود. در بخش اول از مایع بونی به عنوان الکترولیت استفاده شده و از تکنیک ولتامتری چرخه ای و از یک سلول سه الکترودی برای تهیه فیلم پروسکایت مورد نظر استفاده شد. نتایج مطالعه ساختار تهیه شده نشان دهنده تشکیل یک فیلم نازک، یکنواخت و در ابعاد نانو بود. در بخش دوم انباشت الکتروشیمیایی در محلول استونیتریل به عنوان الکترولیت انجام شد. و فیلم تهیه شده با تکنیک‌های تصویر برداری و اسپکتروسکوپی و روش‌های الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرارگرفت. تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) و آنالیز عنصری (EDX) سنتز فیلم نازکی از پروسکایت CsPbI2Br را تایید می کند. در ادامه کارایی الکترود شیشه هادی اصلاح شده با پروسکایت را برای اندازه گیری متادون و اکسی کدون با روش دیفرانسیل پالس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده کارای الکترود شیشه هادی پوشش داده شده با پروسکایت برای اندازه گیری بود. بر اساس نتایج و در شرایط بهینه (pH =7 و پتانسل اعمالی 0.5 ولت نسبت به Ag/AgCl) حد تشخیص و محدوده غلظتی روش به ترتیب 5 میکرومولار و 10 میکرومولار بدست آمد. به منظور بررسی کارایی روش در حضور گونه های مزاحم احتمالی کارای الکترود تهیه شده در حضور یوریک اسید و کافیین و ویتامینC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که گونه های مورد نظر مزاحمت جدی در اندازگیری متادون و اکسی کدون نداشتند.

در این پژوهش، طراحی و ساخت یک حسگر زیستی نورتابی شیمیایی مبتنی بر چارچوب فلزی-آلی Cu-BTC اصلاح شده با یون منگنز و لیگاند فنانترولین ارائه شد. اصلاح چارچوب فلزی-آلی با منگنز و فنانترولین موجب افزایش چشمگیر شدت نشر نورتابی شیمیایی لومینول و هیدروژن پراکسید و بهبود کارایی واکنش گردید. همچنین، به‌کارگیری هیدروژل متشکل از گوانوزین بورات و آگار به عنوان بستر واکنش، پایداری زمانی نشر نور را افزایش داده و موجب تثبیت عملکرد حسگر شد. این حسگر زیستی نورتابی، با دقت بالا، سرعت پاسخ‌دهی مناسب و پایداری طولانی، توانایی تشخیص گلوکز در بازه وسیع 0.048 تا 100 میلی‌مولار با حد تشخیص 0.0105 میلی‌مولار را داراست. آزمایش‌های انجام شده روی نمونه‌های واقعی صحت و قابلیت اطمینان عملکرد حسگر را تایید کردند. نتایج این تحقیق، گامی مهم در جهت توسعه حسگرهای زیستی نورتابی حساس، پایدار و قابل اعتماد است که می‌تواند زمینه‌ساز طراحی دستگاه‌های تشخیص سریع و پیشرفته در کاربردهای بالینی و تشخیصی باشد.

در سال‌های اخیر، نیاز به فناوری‌های مانیتورینگ سلامت به صورت پوشیدنی رشد تصاعدی داشته است. این نوع فناوری‌ها قادرند داده‌های حیاتی بدن مانند دما، ضربان قلب، ترکیب عرق، سطح اکسیژن و حتی نشانگرهای زیستی بیماری‌ها را به صورت مداوم، غیرتهاجمی و شخصی‌سازی‌شده ثبت کنند. چنین قابلیت‌هایی در پزشکی از راه دور، ورزش، بهبود سبک زندگی و حتی مدیریت بیماری‌های مزمن اهمیت فراوانی یافته است. با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، توسعه این ابزارها هنوز با چالش‌هایی چون انعطاف‌پذیری مکانیکی ضعیف، عدم سازگاری زیستی و کمبود توان مصرفی روبه‌رو است. یکی از روش‌های نویدبخش برای غلبه بر این محدودیت‌ها، استفاده از ترانزیستورهای مبتنی بر اثر میدان (Field-Effect-Transistors: FET) به عنوان ابزارهای حسگری است. عملکرد FET بر پایه کنترل جریان در کانال نیمه‌هادی از طریق ولتاژ اعمال‌شده به گیت بنا شده است. که از نظر مفهومی بسیار شبیه یک خازن است. میدان الکتریکی ناشی از گیت می‌تواند چگالی بار در کانال را تغییر دهد و این موضوع مستقیماً در مشخصه جریان-ولتاژ بازتاب می‌یابد. همچنین ویژگی پیزو مقاومتی آلی آن‌ها به عنوان یک پلتفرم ایده‌آل برای اندازه‌گیری و مانیتورینگ زیستی معرفی شده است. افزودن یک سنسور در مقیاس نانو با سطح فعال بالا، منجر به افزایش چشمگیر عملکرد آشکارساز می‌شود. مواد نانو، به ویژه مواد دوبعدی و ساختارهای کربنی، فرصت جدیدی برای ارتقاء FETها ایجاد کرده است. استفاده از موادی چون کربن نانوتیوب (CNT) و MXene می‌تواند مشکلات نیمه‌هادی‌های مرسوم مانند سیلیکون (شکننده‌گی، محدودیت در مقیاس کوچک و ناسازگاری با بسترهای انعطاف‌پذیر) را برطرف کند. کربن نانوتیوب به دلیل سطح ویژه بالا، سازگاری مناسب و قابلیت ایجاد شبکه‌های رسانای منعطف، به عنوان نانومواد انتخابی در توسعه ترانزیستورهای سنسور در دمای اتاق و کم هزینه، توجه زیادی را برای بهبود عملکرد FET مستعد کرده است. در این پروژه ما می‌توانیم ترانزیستور با هدایت الکتریکی بهینه، انعطاف‌پذیری مکانیکی بالا و قابلیت استفاده در بسترهای پوشیدنی فراهم آورد. از این ترانزیستور برای سنجش گلوکز به عنوان مدل استفاده شده که دارای حد تشخیص $0.95 \mu M$ و حساسیت نمودار $125 \mu A/pM$ در فرکانس $400kHz$ می‌باشد. همچنین این ترانزیستور برای سنجش گلوکز در فرکانس $50kHz$ دارای حساسیت $64 \mu A$ و $457.1 \mu A/pM$ در فرکانس $10 Hz$ می‌باشد. این داده‌ها به خوبی کارایی ترانزیستورهای اثر میدان گیت را با توجه به انعطاف‌پذیری، الیاف و مصرف کم انرژی برای ساخت سنسورها مخصوصاً سنسورهای پوشیدنی نشان می‌دهند

ویروس ها باعث ایجاد بیماری های عفونی جدی در انسان و حیوانات می شوند که تشخیص سریع ویروس با استفاده از پلتفرم های حساس و سریع را ضروری می کند. بنابراین، یک زیست حسگر رنگ سنجی میکروفلوییدی مبتنی بر نانومواد با استفاده از فناوری تلفن هوشمند برای تشخیص سریع و حساس ویروس بیماری مارک ارائه شد. ابتدا دانه های شیشه ای اصلاح شده به یک آنتی بادی (14C8) در محفظه تشخیص میکروفلویید متصل و بی حرکت شدند. سپس، هسته – پوسته AuNP@MnO2 با آنتی بادی ثانویه مرغی به همراه نمونه ویروس که کاملاً مخلوط شده و در میکرومیکسر مبتنی برعملکرد همگرایی- واگرایی انکوبه شده بود، به محفظه وارد شد تا یک کمپلکس ساندویچی تشکیل شود. در مرحله ی بعد عامل احیایی (گلوتاتیون) به داخل محفظه تزریق شد که منجر به گستره ی تغییر رنگ نمونه شد و تصاویر آن با دوربین گوشی هوشمند ضبط شد که در نهایت داده های غلظت های مختلف ویروس بصورت نیمه کمی با استفاده از نرم افزار تحلیل رنگ محاسبه شد. این پلتفرم امکان تشخیص ویروس مارک را با حد تشخیص(LOD) Pfu/ml ۱۳/۲ و حد کمیت Pfu/ml (LOQ) ۲۵/۶ در زمان ۳۰ دقیقه دارد که دو برابر بهتر از اندازه گیری با روش الایزا است. این پلتفرم دارای ساختار منحصر به فرد و روش تشخیص آسانی است که می تواند بستری امیدوارکننده برای شناسایی انواع ویروس ها بدون نیاز به افراد متخصص فراهم کند.

بخش اول: با بهرهگیری از ویژگیهای برجستهی گرافدین برای انتقال بار (حفره) به عنوان یک کانال نوع Pدر دستگاه ،FETهدف این تحقیق طراحی زیستحسگرهای FETبه منظور تشخیص نشانگرهای گوناگون بود. پنج نوع متفاوت از بایوسنسورهای FETمبتنی بر GDYپیشنهاد شد که قابلیت تشخیص microRNA- ،CA19-9 ،DNA ،155نشانگرهای تومور CA15-3و آنتیژن کووید- 19را به عنوان آنالیتهای زیستی داشتند و از مکانیسمهایی همچون ایمونوسنسور نوع ساندویچی، آپتاسنسور و بایوسنسور مبتنی بر DNAبهره میبردند. نتایج بهدستآمده نشان دادند که ترکیب گرافدین با مولکولهای زیستی امکان ساخت زیستحسگرهای FETبا حساسیت بالا را فراهم میآورد. حد تشخیص ( )LODدستگاههای FETبرای تشخیص ،DNAآنتیژن ،microRNA-155 ،CA19-9آنتیژن -CA15 بودندfgml-10.003 وpUml-10.043 ،aM0.11 ،pUml-10.04 ،aM0.2 به ترتیب برابر باCOVID-19 و آنتیژن3 و محدودهی خطی زیستحسگرهای پیشنهادی بیش از 6مرتبه را پوشش میداد. زیستحسگرهای FETمبتنی بر GDYطراحیشده، توانمندی GDYرا در ایجاد بایوسنسورهای انعطافپذیر نشان دادند و همچنین اثبات کردند که این ماده به عنوان یک لایهی رسانای عالی بسیار قابل اعتماد است، بهگونهای که امکان طراحی انواع مختلف بایو/ایمونوسنسورها بدون تاثیر مخرب بر مولکولهای زیستی و با ارائهی سیگنالهای تقویتشده ناشی از تغییرات سطحی جزئی را فراهم میسازد. بخش دوم: هدف این پژوهش توسعهی یک آشکارساز نوری FETبسیار حساس بود. پیوندهای واندروالس گرافدین در ترکیب با فوتوسنتزایزرهای نوری صفر بعدی نظیر نقاط کوانتومی، گزینهای برجسته برای طراحی آشکارسازهای نوری جدید ارائه میکنند. در این پروژه، ما یک فتوترانزیستور ساده و بسیار حساس تولید کردیم که گرافدین بهعنوان لایهی حامل بار و نقاط کوانتومی گرافدین بهعنوان لایهی جاذب نوری آن عمل میکرد. حساسیت نوری هتروساختار پیشنهادی 4.45برابر بیشتر از گرافدین خالص بود. هتروساختار GDY/GQDنسبت جریان روشن/خاموش و تحرک حامل بار معادل ( 4^10 ˟ )0.03±1.5و ( cm²/Vs 2-^10 ˟ )0.06±3.3را نشان داد؛ درحالیکه برای گرافدین خالص این مقادیر به ترتیب برابر با ( 3^10 ˟ )0.011±0.131و ( cm²/Vs 2-^10 ˟ )0.085±1.77بود. زمان افزایش و کاهش برای GDY/GQDبه ترتیب τrise=90msو τdecay=20msتعیین شد، درحالیکه این مقادیر برای GDY برابر با τrise=200msو τdecay=250msبود. دستگاه هتروساختار پیشنهادی 2.22برابر سریعتر به تابش نور پاسخ داده و زمان کاهش آن 12.5برابر کوتاهتر بود. دادههای بهدستآمده کارایی طراحی ما را نشان میدهند و ظرفیت آن را برای ساخت فتوترانزیستورهای پیوندناهمگون بر اساس همین ماده با مزایایی چون سادگی، قابلیت فرآوری محلول، هزینهی پایین، و طراحی آسان سطح تایید میکنند. مهمتر از همه، چنین دستگاههایی قابلیت استفاده در سیستمهای ارگانیک و دوستدار محیط زیست را دارند. بخش سوم: دراین کار، نتایج تحقیقات ما منجر به معرفی روشی نوآورانه برای گیتینگ نوری و طرحی حفاظتی جهت تنظیم دقیق سطح دوپینگ در آشکارسازهای نوری فسفر سیاه شد، که عملکرد و تطبیقپذیری آنها را به طور چشمگیری ارتقا داد. بررسی جامع ما، مکانیسم سویچینگ فتوترانزیستور هتروساختار BP-GDYرا از طریق تحلیلهای تجربی و نظری روشن کرد. به طور خاص، نشان داده شد که ویژگیهای دستگاه با تنظیم دقیق بایاس گیت و بایاس درین میتوانند از رفتار ذاتی نوع Pبه رفتار نوع Nتغییر یابند. استفاده از گرافدین به عنوان یک نیمهرسانای با باندگپ بزرگ در قالب هتروساختار همراه با فسفر سیاه به عنوان یک نیمهرسانای با باندگپ کوچک، زمینهای نوین برای آشکارسازی نوری در طیف گسترده فراهم آورد. این طراحی به حساسیت نوری A/W 1267.43در ناحیه UVو A/W 3041.82در ناحیه نزدیک به مادون قرمز دست یافت. ایجاد هتروساختارهای واندروالس، نظیر هتروساختار چندلایهی فسفر سیاه و گرافدین چندلایه ارائهشده در این پژوهش، نتایجی نویدبخش را به همراه داشت، از جمله رفتار آمبیپولار، تحرکهای بالای 1656.3و 804.271سانتیمتر مربع بر ولت-ثانیه، به ترتیب برای الکترون و حفره، نسبت روشن/خاموش جریان بزرگتر از 4^10 ˟ 1.19پس از تابش نور، و زمانهای پاسخ سریع 19میلیثانیه (افزایش) و 6میلیثانیه (کاهش). بخش چهارم: دراین کار، موفق به توسعه دستگاه SP-ZnONR FETخودتوان شدهایم که بدون وابستگی به شدت نور عمل کرده و امکان نظارت بر نشانگرها را در مناطق دورافتاده یا با منابع محدود فراهم میکند. با ترکیب سلولهای خورشیدی پروسکایت ( ،)PSCsبه یک ولتاژ خروجی پایدار دست یافتیم. علاوه بر این، دستگاه توسعهیافتهی ما از قابلیت اطمینان و حساسیت بینظیری برخوردار است و به تغییرات غلظت نشانگر CA15-3تحت شرایط نوری مختلف با دقت پاسخ میدهد. این فناوری نه تنها امکان نظارت برنشانگرها را فراهم میکند، بلکه ظرفیت بهبود نتایج بیماران را در طیف گستردهای از کاربردهای پزشکی نشان میدهد. در آینده، تمرکز بر مقیاسبندی این دستگاه و بررسی کاربردهای احتمالی آن در مراقبتهای بهداشتی، نظارت بر محیط زیست و سایر حوزههای مرتبط خواهد بود. بخش پنجم: این مطالعه یک رویکرد نوین برای حسگرهای پوشیدنی ارائه میدهد که شامل توسعه یک پیکربندی اینورتر انعطافپذیر متشکل از یک FETحسگر ( )SOECTو یک ترانزیستور آلی الکتروشیمیایی پلیمری ()POECT است، که هر دو از PEDOT: PSSبهعنوان ماده کانال استفاده میکنند. یکپارچهسازی این ترانزیستورها، محدودیتهای حسگرهای زیستی مبتنی بر FETسنتی را برطرف کرده و تقویت سیگنال، پایداری و مصرف توان کمتر را بهبود میبخشد. علاوه بر این، استفاده نوآورانه از نانوالیاف CNT/Mxeneبهعنوان گیت متخلخل، پاسخ الکتریکی و استحکام مکانیکی دستگاه را بیشتر افزایش میدهد. با استفاده از آنزیم لاکتات دهیدروژناز ( )LDHبهعنوان مدل آنزیمی، این بستر قابلیت تشخیص مطمئن لاکتات، انتخابپذیری در برابر مواد مداخلهکننده و پایداری در طولانیمدت را نشان داده و پتانسیل خود را برای پایش متابولیک در زمان واقعی ثابت میکند. با وجود چالشهایی نظیر پایداری آنزیمها و افزایش مقیاس تولید، این پژوهش پایهای را برای راهحلهای پیشرفته نظارت سلامت پوشیدنی فراهم کرده و دیدگاههای ارزشمندی در زمینه سلامت متابولیکی و کاربردهای مراقبتهای بهداشتی شخصیشده ارائه میدهد

سنتز سبز نقاط کوانتومی کربنی فوتولومینسانس یکی از موضوعات مهم در حوزه نانو‌فناوری می‌باشد. در این پایان‌نامه، فرآیند سنتز نقاط کوانتومی کربنی به روش هیدروترمال و پیرولیز با استفاده از منابع مختلف سبز و کم-هزینه از قبیل پوست بادام‌زمینی، پوست انار، زردچوبه و ویتامین ب بررسی شده‌است. مطالعات بر روی خواص اپتیکی نقاط کوانتومی کربنی به روش‌های مختلف با استفاده از تکنیک‌های آنالیز طیف‌سنجی مرئی-‌‌فرابنفش و طیف‌سنجی فلوئورسانس صورت گرفته‌ است. در نتیجه‌ی مطالعات صورت‌گرفته می‌توان تفاوت‌ها و شباهت‌های اپتیکی ناشی از روش‌های متفاوت سنتز و منابع‌ را بررسی کرد.

چکیده بخش اول: در این بخش یک روش بسیار حساس مبتنی بر آپتامر برای تعیین Hg (II) طراحی شد. در ابتدا آپتامر اختصاصی جیوه به نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس (magNPs) متصل شد. سپس، توالی مکمل به ترکیبی متشکل از گرافن و نقاط کوانتومی CdS (Gr-CdS) متصل شد. با اختلاط دو جزء، یک دوبلکس از نوع magNP-ssDNA-Gr/CdS تولید می‌شود. در حضور یون‌های Hg(II)، ساختار پایدار thymine-Hg2+-thymine تشکیل شده و منجر به آزاد شدن Gr/CdS می‌شود. سپس نیروی مغناطیسی خارجی برای حذف کمپلکس باقی مانده استفاده شد. Graphene-CdS آزاد شده توسط HNO3 تجزیه شد و به کوره گرافیت AAS تزریق شد که مقدار قابل شناسایی کادمیوم متناسب با غلظت جیوه (II) در نمونه است. تحت شرایط بهینه، روش دارای پاسخ خطی در محدوده غلظت 2.50 aM تا 0.25 nM و حد تشخیص 7.6 aM (at S/N = 3) است. همچنین گزینش پذیری بالایی برای Hg (II) نسبت به سایر یون‌های فلزی دارد. کلمات کلیدی: آپتامر،Hg2+، طیف سنجی جذب اتمی بخارات سرد، طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی بخش دوم: در این بخش چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی بر پایه نانوذرات مغناطسی Fe3O4، Cu(II) و لیگاند 1و3و5 بنزن تری کربوکسیلیک اسید به عنوان جاذب برای استخراج فاز جامد (SPE) برای اندازه‌گیری مقادیر ناچیز Pb(II)در نمونه‌های آب وکاهو سنتز شد. یون‌های سرب (II) توسط MOF مغناطیسی جذب شده و به راحتی توسط آهنربا جدا می‌شود بنابراین، نیاز به فیلتراسیون یا سانتریفیوژ نیست. یون‌های آنالیت توسط HCl 0.5 mol·L-1 واجذب شده و از طریق طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیت تجزیه و تحلیل شدند. جاذب تهیه شده با استفاده ازSEM ، EDS و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، روش دارای محدوده خطی 0.1–50 μg·L-1بود. حد تشخیص و حد کمی برای سرب به ترتیب 0.026 و0.08 μg·L-1 بود. نتایج نشان داد که جاذب تهیه شده دارای گزینش‌پذیری بالایی برای Pb2+ حتی در حضور سایر یون‌های فلزی مزاحم است. کلمات کلیدی: پیش‌تغلیظ،Pb(II) ، چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی ، طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی بخش سوم: در این بخش یک روش جدید آماده‌سازی نمونه مبتنی بر میکرو استخراج در سرنگ پر شده برای پیش‌تغلیظ کوئرستین قبل از تعیین اسپکتروفتومتری آن توسعه داده شد. از پلیمر قالب مولکولی به عنوان مواد پر شده در سرنگ برای راندمان استخراج بالاتر استفاده شد. ابتدا پودر شیشه به عنوان ماده بستر به دلیل هزینه کم و در دسترس بودن اصلاح شد و سپس پلیمر قالب مولکولی به روش سل-ژل با استفاده از 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان به عنوان مونومر عاملی و تترا اتیل ارتوسیلیکات به عنوان اتصال دهنده عرضی سنتز شدند. ترکیبی از پلیمر قالب مولکولی و روش میکرو استخراج در سرنگ پر شده، گزینش‌پذیری و حساسیت را افزایش می‌دهد. مورفولوژی سطح و گروه‌های عاملی پلیمر قالب مولکولی تهیه شده با استفاده از تکنیک‌های FT-IR، SEM، EDS و TGA مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر راندمان استخراج مانند تاثیر تعداد چرخه‌های جذب/واجذب نمونه، نوع و حجم حلال واجذبی، pH محلول نمونه و مقادیر پلیمر قالب مولکولی بهینه‌ شدند. تحت شرایط بهینه، روش پیشنهادی محدوده خطی 0.01 - 5 µg mL-1 و حد تشخیص 3.68 ng mL-1 را نشان می‌دهد. انحراف استاندارد نسبی برای تعیین سه تکرار 1 µg mL-1 از کوئرستین 1/2% بود. روش پیشنهادی با موفقیت برای استخراج انتخابی کوئرستین از نمونه‌های چای و قهوه استفاده شد. کلمات کلیدی: پودر شیشه، میکرو استخراج در سرنگ پر شده، پلیمر قالب مولکولی، کوئرستین بخش چهارم: در این بخش چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی با رشد لایه‌های نازک H3BTC که توسط گروه‌های کربوکسیل به نانوذرات Fe3O4 متصل شده‌اند، سنتز شد و برای پیشتغلیظ مقادیر ناچیز از As(III) قبل از طیف‌سنجی جذب اتمی کوره گرافیت استفاده شد. ابتدا یون‌های As(III) روی سطح نانوذرات در MOF مغناطیسی جذب می‌شود. که در این فرآیند، As(III) با یکی از گروهای کربوکسیل آزاد MOF وارد واکنش می‌شود و به صورت کوالانسی جذب ساختار می‌شود. سپس به دلیل خاصیت مغناطیسی جاذب، MOF مغناطیسی بر روی سطح الکترود آهن پوشیده از فولاد ضد زنگ جمع شده و با اعمال پتانسیل در یک سل الکتروشیمیایی دو الکترودی، آرسنیک جذب شده به As(V) و As(III) تبدیل شده و واجذب می‌شود و در بافر استات تغلیظ می‌شود. عوامل متعددی که ممکن است بر فرآیند پیش‌تغلیظ و استخراج As(III) تاثیر بگذارند، از جمله pH نمونه، مقدار جاذب، زمان جذب/واجذب و ولتاژ بهینه شدند. ایزوترم جذب نشان داد که جذب As(III) بهترین برازش را با مدل ایزوترم فروندلیچ دارد و حداکثر ظرفیت جذب 91.32 mg/g بود. در شرایط بهینه، روش پیشنهادی محدوده خطی 0.04-5.0 µg L-1 و حد تشخیص 0.01 µg L-1 را نشان داد. روش پیشنهادی گزینش پذیری بالایی را برای اندازه گیری As(III) در حضور سایر یون‌های فلزی مداخله‌گر نشان داد و برای تعیین As(III) در نمونه آب و برنج استفاده شد.

در این کار تحقیقاتی؛ از روش جدید و مقرون به‌صرفه‌ی الکتروشیمیایی دو‌‌‌قطبی، جهت سنتز الکتروکاتالیستی چارچوب آلی-فلزی (MOF) بر روی بستر نیکل اصلاح‌شده با بنزن‌‌تری‌کربوکسیلیک‌اسید (BTC) به‌منظور افزایش انتقال الکترون استفاده‌شد. در این راستا، لایه‌نشانی MOF بر روی بستر صفحه‌ی نیکل انجام‌گرفت. به‌منظور بررسی تاثیر حضور میدان‌مغناطیسی در میزان کارآیی MOF سنتز‌شده، در یک مرحله‌ی دیگر، لایه‌نشانی MOF بر روی بستر صفحه‌ی نیکل، در حضور میدان‌مغناطیسی قوی انجام‌شد، نتایج نشان‌دهنده اثر مثبت حضور میدان در سنتز می‌باشد. علاوه بر اثر میدان مغناطیسی، اثر زمان، غلظت لیگند و ولتاژ اعمالی در سنتز بررسی شد. به‌منظور مشخصه‌یابی MOF سنتز‌شده بر روی سطح نیکل، از تکنیک طیف‌سنجی پراش اشعه‌ی ایکس(XRD)، تکنیک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تکنیک پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) استفاده‌شد. الکترودهای اصلاح-شده در سه کاربرد زیر به کار گرفته‌شد:

امروزه چهارچوب‌های فلز-آلی به‌طور روز افزون در حوزه‌های مختلف نانوفناوری مورد توجه و استفاده قرار گرفته‌اند. این دسته از ترکیبات به دلیل ویژگی‌ها و خواص الکترونیکی، اپتیکی و شیمیایی خاص به تنهایی و همچنین در کنار سایر نانوساختارها کاربردهای گسترده‌ای یافته‌اند. در این کار ابتدا یک ساختار آلی - فلزی جدید مبتنی بر کادمیوم با استفاده از آمینواسید تریپتوفان به روش هیدروترمال ساخته شد. نانوساختار تهیه شده با استفاده از تکنیک‌های مختلف شناسایی از جمله EDX، XPS، FT-IR و XRD مورد ارزیابی و شناسایی قرارگرفت. با توجه به آلودگی آب‌های مصرفی به آلاینده‌هایی همانند آنتی‌بیوتیک‌ها، حذف آنتی‌بیوتیک از اهمیت زیادی برخوردار است. از این‌رو کارایی ساختار فلز-آلی تهیه شده در حذف و تخریب این دسته از آلاینده‌ها مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج حاصل نشان داد، که این ساختار در حذف آنتی‌بیوتیک‌هایی از جمله تتراسایکلین، مترونیدازول و سیپروفلوکساسین کارایی بسیار بالایی دارد. بازده واکنش حذف آنتی‌بیوتیک‌های فوق به بالای 98 درصد رسیده و همچنین حذف در کمترین زمان ممکن و در کمتر از 15 ثانیه انجام شده است. به منظور ارزیابی این سیستم و افزایش کارایی نانوساختار طراحی شده شرایط بهینه استفاده از این ترکیب مورد مطالعه قرارگرفت و سپس در شرایط بهبنه فرآیند حذف و مکانسیم آن مورد مطالعه قرارگرفت

درسال‎های اخیر تحقیقات در حوزه علوم نانو و و فناوری نانو پیشرفت چشم‎گیری داشته است. از آنجایی که نانومواد نوعی از مواد در ابعادی با مقیاس 10 تا 100 نانومتر می‎باشد، در این حوزه بررسی می‎شوند. کاهش اندازه مواد به مقیاس نانو، الکترون‎های داخلی را به یک فضای کوچک محدود می‎کند که منجر به تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی آن‎ها در مقایسه با خواص توده، مولکول یا تک اتم آن‎ها می شود. سنتز ترکیبات خانواده اکسید وانادیم، به ویژه در مقیاس نانو، به دلیل تمایل آن‎ها به وجود در حالت های اکسیداسیون متفاوت و بنابر به کاربردهای متنوع آن‎ها در صنایع و علوم مختلف، چالش برانگیز است. یکی از بارزترین ویژگی‎های اکسیدهای وانادیوم همچون VO2 و V2O5، خاصیت گذار فاز آن‎ها می‎باشد. اکسیدهای فلز گذار، دارای ویژگی‎های فیزیکی، الکترونیکی، حرارتی، نوری، شیمیایی و مغناطیسی منحصر به فردی می‎باشند. تعداد زیادی از TMOs در دماهای پایین عایق و در دماهای بالاتر از دمای بحرانی (T_c) به شکل فلزی می‎باشند. این گذار فاز می‎تواند از طریق گرم کردن نمونه، اعمال جریان و یا میدان‎های الکتریکی، فشار موثر بر لایه‎های نازک و تعامل با میدان نوری صورت پذیرد. در این پرژه، ابتدا نانوذرات VO2 با سایز 20 نانومتر، نانوسیم های VO2 با میانگین قطر 75 نانومتر و نانوسیم‎های V2O5 با میانگین قطر 31 نانومتر، به کمک روش هیدروترمال یک مرحله ای سنتز شدند. براساس خواص ویژه نانوسیم‎ها از جمله داشتن 2 جهت کوانتومی با بعد نانو و یک جهت بزرگ مقیاس و نسبت سطح به حجم قابل توجه، از نانوسیم‎های سنتز شده، برای ساخت آشکارسازهای طراحی شده به روش لیتوگرافی با ماسک استفاده شد. تصاویر گرفته شده از زیرلایه شیشه‎ای حاوی الکترودهای شانه‎ای توسط میکرسکوپ الکترونی عبوری، حاکی از لایه‎نشانی موفقیت‎آمیز نانوسیم‎ها بر الکترودهای شانه‎ای طراحی شده به روش لیتوگرافی می‎باشد. نمودار I-V گرفته شده توسط دستگاه مشخصه‎یاب الکتریکی و بررسی این نمودار، تایید کننده عملکرد موفق و مناسب آشکارسازهای‎ نوری ساخته شده می باشد.

در این کار پژوهشی، به منظور بهبود فعالیت الکتروکاتالیزگرها در واکنش های کاهش اکسیژن (ORR)، ابتدا پروسکایت های سرب تیتانات و سرب تیتانات دوپه شده به ترتیب با فلزات: نقره (1درصد وزنی) و کبالت (2درصد وزنی) با روش هیدروترمال تهیه شدند. در مرحله بعد، بسترهای کربنی شامل نانولوله های کربنی چنددیواره عامل دار شده و گرافن اکسید (طبق روش هامرز) تهیه شدند که جهت افزایش هدایت الکتریکی در گرافن اکسید، گروه های عاملی اکسیژن دار بر روی سطح آن با روش هیدروترمال و تحت گاز نیتروژن، کاهش داده شدند. در نهایت با نشاندن کاتالیزگرهای تهیه شده بر روی هر یک از بسترها با نسبت 2:1، کامپوزیت پروسکایت/کربن به دست آمد و برای تعیین ماهیت و بررسی ساختار کاتالیزگرها از روش های مختلف، طیف سنجی ( XRD و FT-IR ) و میکروسکوپی (EDX و SEM) استفاده شد. در بررسی کاربرد الکتروشیمیایی کاتالیزگرها، رفتار الکتروشیمیایی با روش های ولتاموگرام چرخه ای (CV)، ولتامتری با روبش خطی پتاسیل (LSV)، کرونوآمپرومتری(CA) و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مطالعه شد. نتایج بیانگر کارایی مطلوب الکتروکاتالیزگر سرب تیتانات دوپه شده با فلزات نقره_کبالت، بر روی بستر گرافن اکسید می-باشد. نقطه شروع پتانسیل برای این الکتروکاتالیزگر 95/0 ولت نسبت به الکترود هیدروژن برگشت پذیر (RHE) و با دانسیته جریان نزدیک به 5- میلی آمپر(سرعت پیمایش 5 میلی-ولت بر ثانیه) می باشد که نسبت به الکترودهای فلز پلاتین گران قیمت، الکتروکاتالیزگر مطلوبی برای واکنش های کاهش اکسیژن می باشد. نتایج تاییدکننده نقش موثر افزودنی های کربنی، نوع بستر کربنی انتخاب شده و همینطور رابطه هم افزایی بین پروسکایت و بستر کربنی در کامپوزیت پروسکایت/کربن، در افزایش قابلیت رسانایی و فعالیت مطلوب الکتروکاتالیزگر، برای واکنش های کاهش اکسیژن می باشد.

در این پژوهش، در بخش اول کاتالیست سه فلزی بر پایه نقره-پلاتین-سریم بر روی بستر کربن شیشه‌‌ای (Ag-Pt-Ce/Glassy carbon electrode)با روش انباشت الکتروشیمیایی سه الکترودی تهیه گردید. این کاتالیست با آنالیزهای SEM، EDS، EDS-Mapping و XRD مورد شناسایی قرار گرفت و از این کاتالیست برای فرآیند اکسیداسیون اتانول در محیط بازی جهت استفاده در پیل‌های سوختی اتانولی مستقیم((DEFC استفاده گردید. در بخش دوم، کاتالیست دو فلزی نقره-پلاتین بر روی بسترگرافنی مغز مداد نیتروژن دار شده (Ag-Pt/N-PC) با روش انباشت الکتروشیمیایی تهیه گردید. این کاتالیست نیز با آنالیزهای SEM، EDS، EDS-Mapping و XRD مورد شناسایی قرار گرفت و از این کاتالیست در دو فرآیند الکترواکسیداسیون اتانول و الکترواکسیداسیون گلیسرول در محیط بازی جهت استفاده در پیل‌های سوختی اتانولی و گلیسرولی مستقیم استفاده شد. در بخش سوم به منظور بهینه کردن و بالا بردن کیفیت و داپ شدن بهتر نیتروژن در ساختار کاتالیست دو فلزی نقره-پلاتین انباشت شده در بستر گرافنی مغز مداد نیتروژن دار شده، کاتالیست مذکور را در معرض تابش امواج مایکروویو قرار داده شد و مقدار زمان قرارگیری در معرض امواج مایکروویو بهینه گردید. این کاتالیست نیز با آنالیزهای SEM، EDS، EDS-Mapping و XRD مورد شناسایی قرار گرفت و از این کاتالیست در دو فرآیند الکترواکسیداسیون متانول و الکترواکسیداسیون اتیلن گلیکول در محیط بازی جهت استفاده در پیل‌های سوختی متانولی و اتیلن گلیکولی مستقیم استفاده شد. کاتالیست‌های سنتز شده در هر سه بخش نتایج مناسبی از لحاظ پتانسیلی، دانسیته جریان و پایداری برای الکل‌های ذکر شده در هر بخش از خود نشان دادند.

چینش و هم آرایی کنترل شده نانوسیم ها در توسعه و گسترش کاربرد آنها در اپتوالکترونیک، نانوالکترونیک، سنسورها، ادوات اسپینترونیک و ترموالکتریک نقش بسیار مهمی دارد. چینش نانوساختارهای یک بعدی با استفاده از روش های مختلفی مانند دستکاری نوری، میکروسیالات، میدان های الکتریکی و مغناطیسی انجام شده است. با وجود بعضی موفقیت های نسبی، همه این روش ها، به جز روش لانگمویر- بلاجت، در چینش نانوسیم ها در مقیاس بزرگ ناکارآمد و ناتوان هستند. در این پایان نامه ما از روش لانگمویر- بلاجت برای لایه نشانی نانوسیم های مغناطیسی بر روی سطح جامد استفاده کرده ایم. ما پس از تمیز کردن نانوسیم های مغناطیسی سنتز شده با روش رسوب الکتریکی با ولتاژ مستقیم و قالب اکسید آلومینیم با قطر حفره 200 نانومتر، با استفاده از یک میکروسرنگ آنها را روی سطح آب دو بار یونیزه شده در تشتک لانگمویر ریختیم. پس از فشرده کردن، در یک فشار سطحی خاص، تک لایه ها به زیرلایه های جامد (در غیاب و در حضور میدان مغناطیسی خارجی) منتقل شدند. در حضور میدان مغناطیسی اعمال شده خارجی، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تک لایه هایی از نانوسیم های تقریبا هم جهت با میدان مغناطیسی را نشان می دهند. لایه نشانی با استفاده از میدان مغناطیسی روش جالبی است که می توان از آن برای هم جهت نمودن تعداد بسیاری زیادی از نانوسیم ها در یک آزمایش استفاده کرد. با این حال، در غیاب میدان مغناطیسی، نانوسیم ها به طور تصادفی ولی در گروه های کوچک ( حوزه مغناظیسی) بر روی زیرلایه های شیشه ای جهت گیری داشتند. حوزه ها در تک لایه هایی که با حضور میدان خارجی لایه نشانی شدند هم وجود داشتند اما جهت نانوسیم های مغناطیسی در حوزه ها با میدان مغناطیسی اعمال شده موازی است. ما در این پایان نامه علاوه بر این که برای اولین بار موفق به لایه نشانی نانوسیم های مغناطیسی عامل دارشده و نشده با حضور و بدون حضور میدان مغناطیسی شده ایم همچنین توانسته ایم تعداد زیادی نانوسیم را به مساحت های بزرگی از زیرلایه جامد منتقل کنیم و دولایه از نانوسیم های مغناطیسی را روی زیر لایه های شیشه ای قرار داهیم. ارزانی قیمت، سرعت عمل بالا، لایه نشانی در مساحت های بزرگ و همچنین تنوع در مورفولوژی تک لایه ها از اهمیت ها و مزایای روش لانگمویر- بلاجت هستند.

In the first part, an electrochemical biosensor for the detection of breast cancer cell endogenous protein. The biosensor was designed based on a three-component probe consisting of a GNP-thionine hybrid structure as an electrochemical tag, DNAzyme catalytic molecule to increase sensitivity and performed as recognition element, and magnetic nanoparticle as probe collecting site. The protein marker acts as a stimulus cofactor for the enzyme molecule, breaking the substrate filament and decreasing the electrochemical signal. The results show that this biosensor can detect this protein marker in the linear range of (1.0E-06 to 1.0E+01) pg/ml, with a detection limit (1.0129E-07 pg/ml). In the second part, an optical sensor for detecting methanol in presence of various percentage ratios of ethanol, which involved mesoporous silica nanoparticle (MSN) loaded with sodium nitroprusside (SNP) that acted as a nucleophile in basic medium to form a red color complex. The results show that this sensor can detect methanol in the linear range of 600 mg/L to 2600 mg/L with a detection limit of 153.3 mg/L

در این پابان نامه یک سنسور الکتروشیمیایی برای اندازه گیری یک پروتئین مشخصه سرطان سینه برا اساس یک سیستم سه جزئی طراحی شده است. در این روش از نانوذرات طلای اصلاح سطحی شده با مولکول تیونین به عنوان یک پروپ الکتروشیمیایی و از یک توالی خاص طراحی شده که توسط پروتئین هدف کاتالیز می شود و همچنین یک نانو ذره مغناطیسی به عنوان جمع کننده استفاده شده است. در این کار بطور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری پروتئین مشخصه سرطان سینه بکار گرفته شده است. در این روش از سلول های سرطانی زشد داده شده در آزمایشگاه به عنوان نمونه حقیقی استفاده شد و با دقت بسیار بالایی این پروتئین پس از تخریب سلول ها به وسیله آنزیم استفده شد.

بخش اول: در این بخش، یک سیستم ECL-RET خود تقویت شده برای تعیین آنتی ژن CA19-9 با استفاده از گرافن اکسید پیوند داده شده با پلی آمید های آروماتیکی شاخه دار (GO-HBP) به عنوان بستر سنجش، Ru(bpy)2(phen-NH2)2+ به عنوان گونه نورتاب و نقاط کربنی دوپه شده با نیتروژن (NCND) به عنوان هم واکنش دهنده طراحی شده است. بخش دوم: گرافیدین به عنوان بسترحسگر جدید با MOF غنی شده با کمپلکس روتنیوم Ru@MOF@NCNDs-Ru به عنوان پروب برای توسعه ایمن حسگر ECL خود تقویت شده برای اندازه گیری نشانگرهای سرطانی CA19-9 ادغام شده است. حساسیت روش اندازه گیری توسط NCNDو همچنین SmS2 QD به عنوان دو هم واکنش دهنده، بهبود یافته است. بخش سوم: در این بخش، یک حسگر ECL جدید حاوی GDY@PANI با سایتهای فعال دوپه شده با N به عنوان هم واکنش دهنده ی جدید و CdTe@ZnS QD به عنوان نورتابی موثر برای ایجاد آپتاحسگر ECL خود تقویت شده جهت اندازه گیری الیگومر α-syn طراحی شد. بخش چهارم: در این بخش، یک حسگر فلورسانس نسبت سنجی حساس بر اساس انتقال انرژی رزونانس فلورسانس بین o-CD، NCND به عنوان گونه های دهنده و اکسید گرافن GO)) به عنوان گونه-ی گیرنده برای تشخیص باکتری Acinetobacter baumannii (Ab ) طراحی شده است. بخش پنجم: در این بخش، یک روش فلورسانس نسبت سنجی ساده مبتنی بر FRET برای اندازه-گیری گزینش پذیر و حساس miRNA-21 هدف بر اساس GQD ها به عنوان کلید "خاموش-روشن" فلورسانس GDQDبه عنوان پروب جدید از طریق انتقال انرژی رزونانس طراحی شده است.. بخش ششم: در این بخش، یک ایمن حسگر ساده ی فلورسانس سطح جامد (SIP) با حساسیت و گزینش پذیری بالا بر اساس نانوخوشه های Ni به عنوان نورتاب برای تشخیص آنتی ژن CA19-9 طراحی شد. بخش هفتم: در این بخش، یک ایمن حسگرجدید فلورسانسی برای تعیین همزمان آنتی ژن های CA125 و CA 15-3 با استفاده از MMIP به عنوان یک بستر سنجش مناسب و با استفاده از نانوخوشه های نیکل (NiNCs) وکادمیوم (CdNCs) طراحی شد.

سرطان لوزالمعده هفتمین علت مرگ و میر ناشی از سرطان است و پیش بینی می شود تا سال 2030 به دومین علت مرگ ناشی از سرطان تبدیل شود. بنابراین تشخیص زودهنگام بیماری در مراحل اولیه، در بهبود روند درمان و کاهش تعداد مرگ و میرها بسیار حیاتی است. برای دستیابی به این هدف، استفاده از یک نشانگر زیستی مناسب برای توسعه ی یک روش تشخیص بسیار حساس و گزینش پذیر بسیار مهم و مورد توجه است. آنتی ژن کربوهیدراتی CA 19-9 به طور منظم بر روی سلول های لوزالمعده-صفراوی بیان می شود و در بیماران مبتلا به سرطان لوزالمعده غلظت آن به بیشتر از U/ml 37 افزایش می یابد. در این کار تحقیقاتی سعی بر این است که با استفاده از ترانزیستور اثر میدان با گیت مایع و به کارگیری نانوساختارهای جدید با عملکرد الکترونیکی بالا، زیست حسگرهای بسیار حساسی با توانایی آشکارسازی بالا برای سنجش غلظت های بسیار کم آنتی ژن CA 19-9 به طور گزینش پذیر، در نمونه های بافر و سرم انسان طراحی و ساخته شود. برای این منظور، ابتدا الکترودهای سورس و درین با فرآیندهای استاندار تبخیر گرمایی و فوتولیتوگرافی ساخته شدند و سپس، با توجه به خواص منحصر به فرد نانومواد نیمه رسانای دوبعدی نظیر MoS2 و TiS3، از آن ها به عنوان ماده ی کانال در ساخت ترانزیستور استفاده شد. برای برهمکنش اختصاصی سطح کانال با آنتی ژن، از آنتی بادی مونوکلونال 9-19 استفاده شد.شکل، ابعاد و ضخامت الکترودها و نانوساختارهای MoS2 و TiS3 با استفاده از روش های FESEM، XRD، TEM، UV-Vis و EDX شناسایی و آنالیز شد. مراحل مختلف اصلاح سطح کانال و اندازه گیری های غلظت آنتی ژن CA 19-9 با اندازه گیری های الکتریکی دنبال شدند.زیست حسگر ترانزیستور اثر میدان مبتنی بر کانال MoS2 دارای حد تشخیص بسیار پایین (U/ml 13-10×8/2) و همچنین محدوده خطی گسترده (U/ml 4-10×0/1-12-10×0/1) بود و گزینش پذیری خوب آن باعث شد تا سایر گونه های موجود در سرم نتوانند برای شناسایی آنتی ژن مورد نظر مزاحمتی ایجاد کنند. همچنین این زیست حسگر دارای درصد ریکاوری بسیار خوب از 64/95 تا 35/103 با درصد انحراف استاندار نسبی بین 85/2 تا 57/3 بود.ایمونوحسگر ترانزیستور اثر میدان مبتنی بر کانال TiS3 نیز حد تشخیص بسیار پایین (U/ml 13-10×3/1) و محدوده خطی گسترده (U/ml 5-10×0/1-12-10×0/1) بود. گونه های مزاحم موجود در سرم انسان نتوانستند باعث تغییر سیگنال ایمونوحسگر شوند این امر نشان دهنده ی اختصاصیت بالای این ایمونوحسگر می باشد.نتایج خوب به دست آمده از اندازه گیری ها نشان می دهند که زیست حسگرهای FET پیشنهاد داده شده ی مبتنی بر MoS2 و TiS3، دارای عملکرد بالایی برای اندازه گیری آنتی ژن CA 19- هستند و می توان از آن ها برای تشخیص سریع، حساس و گزینش پذیر سرطان لوزالمعده در نمونه های سرم خون با مقادیر بسیار کمی از نمونه (در حد چند میکرولیتر) استفاده کرد.

جمعیت روز افزون انسانی و افزایش تقاضا برای محصولات ارگانیک و طبیعی که عاری از آفت کش های شیمیایی باشند، نیاز فزاینده ای به فناوری های جدید ایجاد کرده است که بهره برداری و بازده کشاورزی را افزایش دهند. فناوری نانو از طریق طراحی و ساخت نانوکپسول هایی مانند نانوذرات متخلخل سیلیکا (MSNPs) یک ابزار جالب برای تحویل بیوسایدها در کشاورزی است. هدف این پایان نامه ارزیابی تاثیر MSNPs به عنوان یک حامل برای کپسوله کردن عناصر ضد میکروبی طبیعی مانند اسانس ها و عصاره های گیاهی و سپس بررسی تاثیر کنترلی آن ها بر بیماری قارچی پاخوره گندم می باشد. بنابراین ابتدا اثر ضد قارچی اسانس های دارچین، علف لیمو، میخک، شوید، سیر و زنجبیل و نیز عصاره های هیدروالکلی گزنه، گل گاوزبان، زنجبیل، دم اسب، سرخارگل و بومادران در پتری و درون گیاه (تیمار بذری و خاکی) علیه قارچ خاکزاد پاخوره ی گندم (Gaeumannomyces tritici) مورد بررسی قرار گرفت و سپس موثرترین ترکیبات درون MSNPs بارگذاری شدند. در ابتدا MSNPs به روش سل-ژل سنتز و سپس با ترکیبات گیاهی منتخب بارگذاری شدند. خصوصیات نانوذرات سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی SEM و TEM، آنالیز BET ،FT-IR ،GC-MS و TGA مورد بررسی قرار گرفت. بعد از آن رهایش ترکیبات گیاهی بارگذاری شده از MSNPs در دو محیط آب و خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله ی بعد اثرات ضد قارچی ترکیبات گیاهی بارگذاری شده درMSNPs در شرایط درون پتری و درون گیاه علیه قارچ بیمارگر ارزیابی شد. نتایج آزمون های ضد قارچی در شرایط پتری و گیاه منجر به انتخاب اسانس های علف لیمو و میخک و نیز عصاره ی گزنه به عنوان ترکیبات گیاهی برتر در کنترل بیماری پاخوره گندم شد. همچنین برای عصاره تیمار خاکی و برای اسانس ها تیمار بذری کنترل بهتری از بیماری ارائه دادند. نتیجه آزاد سازی ترکیبات گیاهی از MSNPs در خاک نشان داد که ترکیبات اخیر میزان پایداری عصاره ی خالص را از 9 روز به 29 روز و میزان پایداری اسانس علف لیمو و میخک را از 5 روز به 37 روز افزایش دادند که نشان می دهد حامل MSNPs از تبخیر یا تجزیه ی سریع اسانس ها و عصاره جلوگیری می کند و پایداری آن ها را در محیط افزایش می دهد. مقایسه میان MIC و MFC ترکیبات گیاهی منتخب قبل و بعد از بارگذاری در MSNPs نشان داد میزان عملکرد ضد قارچی اسانس ها تا سه برابر و عصاره تا دو برابر بعد از نانوکپسوله شدن افزایش یافته است. میزان مهار بیماری در تیمار خاکی در MFC عصاره ی گزنه ی خالص% 54/78 و برای نانوکپسول آن % 26/80 گزارش شد و استفاده از عصاره ی گزنه در شکل خالص و نانوکپسوله شده به ترتیب % 11/53 و % 98/58 سبب افزایش نیتروژن در اندام هوایی گیاهچه های گندم در مقایسه با شاهد بیمار شد. همچنین میزان مهار بیماری در تیمار بذری در MFC اسانس های خالص علف لیمو و میخک به ترتیب % 49 و % 44/57 و در مورد نانوکپسول آن ها به ترتیب % 4/74 و % 27/71 می باشد که تفاوت معنی داری با قارچ کش مانکوزب (% 72) نداشت. به علاوه MSNP های بارگذاری شده با ترکیبات گیاهی به منظور ایجاد یک تیمار بذری مناسب درون آلژینات سدیم قرار گرفتند که میزان کنترل بیماری در این تیمارها برای هردو اسانس %84 گزارش شد. نتایج تست جوانه زنی بذر نیز نشان داد تیمار بذور با ترکیب (اسانس+ MSNPs) و ترکیب (اسانس+ MSNPs +آلژینات) منجر به جوانه زنی بهتر و سریع تر بذور نسبت به تیمار اسانس های خالص شد که در تیمارهای (اسانس+ MSNPs + آلژینات) سرعت جوانه زنی بالاتر بود. نتایج این تحقیق نشان دهنده ی پتانسیل بالای MSNPs برای تحویل بیوسایدها در کشاورزی و افزایش بازده محصولات است که در عین حال پیامدهای ناخواسته ی انتشار سموم دفع آفات در محیط زیست را کاهش می دهد.

نانوذرات مغناطیسی دسته ای از نانوذرات هستند که به دلیل خاصیت فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد می توانند برای انواع کاربردها در یک میدان مغناطیسی به کار گرفته شوند. قابلیت مهم این ذرات شامل فراهم کردن بستری مناسب برای تثبیت مولکولها به ویژه مولکولهای زیستی و افزایش انتقال الکترون بین سطح الکترود و مولکولها است. در این پروژه طراحی حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایهی نانوذرات مغناطیسی شامل دو بخش است: بخش اول: در این بخش یک ایمن حسگر ساندویچی الکتروشیمیایی ساده و حساس برای تعیین HBsAgبر پایهی نانوذرات مغناطیسی به عنوان بستر جمع کنندهی پروب طراحی و ساخته شد که آنتی ژنها بین نانوذرات مغناطیسی و نانوهیبریدهای طلا-تیونین، ساندویچ میشود. تحت شرایط بهینه، این ایمن حسگر توانایی تشخیص HBsAgرا در محدودهی خطی 0/ 001فمتوگرم تا 2نانوگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص 0/3آتوگرم بر میلی لیتر با حساسیت 1 /622میکروآمپر بر پیکوگرم بر میلی لیتر را دارد. بخش دوم: در این بخش سطح الکترود کربن شیشهای به وسیله چارچوب فلز-آلی مغناطیسی ( )GC/Fe3O4@Cu-BTCاصلاح شد. در واقع از مس به عنوان واسطهی انتقال الکترون استفاده شده است. رفتار الکتروشیمیایی حسگر طراحی شده توسط ولتامتری پالس تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد الکترود اصلاح شده دارای فعالیت خوبی برای اکسیداسیون الکتروشیمیایی آرسنیک ( )IIIدر پتانسیلهای پایین (حدود - 0/1ولت) است. از آمپرومتری هیدرودینامیک با الکترود چرخان و در پتانسیل ثابت -0/23استفاده شد. بر اساس این آزمایشات حد تشخیص 0/0002 ppbو حساسیت 0/2528میکرو آمپر بر ppbدر محدودهی خطی 1تا ppb27با روش ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد

در سال های اخیر تحقیقات و مطالعات در حوزه نانو فناوری سرعت رو به رشدی داشته است. علم و فناوری نانو توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و قابلیت بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین را دارد هنگامی که اندازه یا بعد یک ماده به طور پیوسته از ماکروسکوپیک مانند یک متر یا یک سانتیمتر، به اندازه های خیلی کوچکتر کاهش می یابد رفتار مواد در ابتدا بدون تغییر باقی می ماند، سپس تغییرات کوچکی پیدا می کند، تا سرانجام هنگامی که اندازه به زیر صد نانومتر می رسد، تغییرات چشمگیری در خواص می توانند اتفاق بیفتند. اگر تنها یک بعد تا مقیاس نانو کاهش یابد، ساختار به دست آمده چاه کوانتومی نام دارد و چنانچه فقط دو بعد کاهش یابد، ساختار بهدست آمده سیم کوانتومی نام دارد. مورد آخر از این فرآیند کاهش اندازه، که در آن هر سه بعد تا مقیاس نانو کوچک می شوند، نقطه کوانتومی نامیده می شود. نانوسیم ها به طور ویژه در مطالعات علوم نانو و کاربردهای فناوری نانو مورد توجه هستند. سیم به جسمی اطلاق میشود که در یک بعد گسترش یافته باشد. چنانچه سیمی با قطری در مقیاس نانو باشد، نانوسیم نامیده می شود. نانوسیم ها دارای خواص مکانیکی، مغناطیسی، نوری و الکترونیکی منحصر بفردی می باشند و به همین دلیل به کارگیری وسایل و تجهیزاتی که از انواع نانوسیم ها در اجزایشان استفاده می شود، نوید بخش ظهور تراشه های رایانه ای با سرعت محاسباتی بالا، ساخت وسایل پزشکی جهت تشخیص انواع بیماری ها، بهبود و اصلاح کارت های هوشمند و نمایشگرهای کریستال مایع(LCD) می باشد و همچنین در الکترونیک نوری، سنجش مولکولی و در تولید حسگرهای شیمیایی و نانو الکترونیک و سلول های خورشیدی کاربرد دارد. پیشرفت های اخیر در صنایع الکتریکی و مغناطیسی، پزشکی، زیست فناوری به کمک علم نانو موجب گسترش تحقیق در حوزه مواد نانوساختار مانند نانوسیم ها شده اند. حسگر یک نوع مبدلی است که یک کمیت فیزیکی را به یک سیگنال قابل مشاهده (با چشم یا با ابزارهای الکترونیکی) تبدیل می کند. یک حسگر ایده آل باید دارای ویژگی هایی چون گزینش پذیری، حساسیت، دارای زمان پاسخ و بازیابی سریع، پایداری و طول عمر مناسب باشد. در کنار موارد ذکرشده می توان به گستره پاسخ خطی وسیع، اندازه کوچک و مقرون به صرفه بودن از نظر تولید انبوه نیز اشاره کرد. در اوایل قرن نوزده لانگمویر و بلاجت خواص منحصر بفرد فیلم های نازک را کشف کردند. لانگمویر یک تک لایه اتمی را روی یک زیر لایه جامد لایه نشانی کرد و چند سال بعد بلاجت توانست تعداد لایه اتمی بیشتری را لایه نشانی کند. ایجاد تک لایه اساساً در فصل مشترک بین فاز مایع و فاز گازی صورت می گیرد و از یکنواختی و نظمی در مقیاس مولکولی برخوردار هستند. یک فیلم لانگمویر-بلاجت مجموعه ای از تکلایه ها با ضخامت یک مولکول است. این فیلم ها دارای خواص متنوع الکتروشیمی و فوتوشیمی هستند. روش لانگمویر- بلاجت یکی از معمول ترین روش های ساخت لایه های نازک آلی می باشد. در این روش ابتدا محلول آلی در یک حلال مثل کلروفرم حل شده، سپس به آرامی روی سطح آب خالص موجود در یک تشت چکانده می شود تا محلول به طور یکنواخت روی سطح مایع پخش گردد. پس از تبخیر شدن حلال، مولکول های ماده ی آلی را که روی سطح آب قرار دارند به کمک دو میله که با سطح آب در تماس هستند به یکدیگر نزدیک می کنیم و در یک فشار سطحی مشخص، زیرلایه جامد در آن فرو برده می شود. در این فرآیند یک لایه مولکولی روی سطح زیرلایه نشانده می شود و درهنگام خروج یک لایه دیگر روی زیر لایه جامد قرار می گیرد. انتقال تک لایه به زیرلایه جامد به عوامل زیادی از جمله جهت و سرعت حرکت زیرلایه، فشار سطح و دما وابسته است روش های ساخت نانوسیم ها شامل رسوب دهی بخار شیمیایی، سولووترمال ، هیدروترمال ، پلی ال و روش های استفاده از قالب و... هستند. در این پژوهش برای ساخت نانوسیم ها از روش پلی ال استفاده می نماییم. ما در این پایان نامه قصد داریم: الف) به روش لانگمویر- بلاجت نانوسیم های نقره به صورت یک تک لایه روی سطوح جامد منتقل کنیم. ب) در مرحله بعد از تک لایه نانوسیم های لایهنشانی شده به روش لانگمویر- بلاجت به عنوان بستری مناسب برای انباشت آنزیم استفاده خواهد شد.

بخش اول: در این پروژه، در بخش اول چارچوب‌های فلز-آلی Zn-BTC با دو مورفولوژی متفاوت با استفاده از روش نوین الکتروانباشت دو قطبی غیر مستقیم بر روی سطح الکترود شیشه‌ای ITO در دمای اتاق و در زمان کوتاه سنتز شدند. در این کار از مایع یونی (IL) به عنوان الکترولیت استفاده شد. همچنین از سولفات روی (مونو هیدرات) به عنوان منبع یون فلزی و 1، 3، 5 تری کربوکسیلیک اسید یا تریمسیک اسید به عنوان لیگاند آلی استفاده شده است. چارچوب فلز-آلی سنتز شده با میکروسکوپ الکترونی پراکندگی انرژی اشعه ایکس، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فوتوالکترونی اشعه ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد، چارچوب‌های فلز-آلی با موفقیت سنتز شده‌اند. در ادامه کارایی نانوساختار چارچوب فلز-آلی سنتز شده به عنوان شبه آنزیم مورد بررسی قرار گرفت. بررسی انجام شده با طیف UV-VIS نشان داد که در حضور این ساختار تبدیل پارانیتروفنیل فسفات به پارانیترو فنول با موفقیت انجام می‌شود. بخش دوم: در بخش دوم نیز با استفاده از روش الکتروانباشت دوقطبی در حضور الکترولیت مایع یونی [BMIM][PF6] روی سطح الکترود شیشه هادی ITO، دو چارچوب فلز-آلی نانوساختار با فلز مرکزی مس دو لیگاند متفاوت شامل گروه کربوکسیلیک اسید (H3BTC) و لیگاند آلی زیستی (تریپتوفان) سنتز شد. نتایج و مشاهدات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراکندگی اشعه ایکس مدgrazing indicience ، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تاییدی بر موفقیت سنتز هستند. همچنین در ادامه جهت بررسی رفتار الکتروشیمیایی Cu-BTC سنتز شده روی سطح الکترود شیشه هادی ITO و فعالیت الکتروکاتالیزی آن جهت الکترواکسیداسیون اتانول از روش ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری پالس تفاضلی در بافر فسفات 1/0 مولار استفاده شد

ما یک ایمن حسگر رنگ سنجی کاغذی را برای تشخیص آنتی ژن CEA با استفاده از نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2با فعالیت پراکسیداز فوق العاده ای ارائه می دهیم. مورفولوژی و ترکیب نانوکامپوزیت با تکنیک های SEM، TEM، XRD و XPS مشخص می شود. ایمن حسگر پیشنهاد شده با قرار دادن مخلوط مایع یونی، چیتوسان و آنتی بادی های اولیه بر روی سطح کاغذ، ساخته می شود. در مقایسه با روش های دیگر ایمن سنجی مبتنی بر کاغذ، وقتی از مایع یونی استفاده شد، اتصال پروتئین غیر اختصاصی بروی سطح کاغذ به طور موثر تر حذف شد. آنتی-بادی های ثانویه روی سطح نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2 کربوکسیل شده قرار گرفتند. پاسخ ایمنی حساس به وسیله تغییر رنگ ناشی از اکسیداسیون TMB در حضور H2O2 از طریق نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2به دست آمد. سنجش رنگ سنجی بر روی کاغذ انجام شد، از گوشی هوشمند برای گرفتن عکس و سپس آنالیز رنگ استفاده شد. تشخیص CEA با استفاده از این روش با گستره خطی 0.002 تا 75 نانوگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص 0.51 پیکوگرم بر میلی لیتر انجام شد. در این کار، طراحی ساده، مقرون به صرفه و قابل حمل برای تشخیص نشانگرهای سرطانی نشان داده شد.

در این کار، پوششی از نانوکامپوزیت پلیپیرول/اکسید روی بر روی فوالد زنگ نزن ساخته شد و بهعنوان یک پوشش فیبر جدید برای میکرواستخراج با فاز جامد از فضای فوقانی در استخراج مقادیر ناچیز آالینده- های محیطی یعنی فتاالت استرها از نمونههای آبی، مورد ارزیابی قرار گرفت. فیبر در دو مرحله تهیه شد که شامل ترسیب الکتروشیمیایی پلی پیرول روی سطح فوالد زنگ نزن در مرحلهی اول است و سپس مرحلهی دوم که شامل ترسیب الکتروشیمیایی نانوصفحات اکسید روی میباشد. ساختار متخلخل همراه با نانوصفحات اکسیدروی با میانگین ابعاد 33 نانومتر بهوسیلهی تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (SEM (روی سطح مشاهده شدند. پارامترهای موثر بر استخراج فتاالت استرها )یعنی دما و زمان استخراج، دما و زمان واجذبی، غلظت نمک و سرعت همزدن ( بررسی شده و بهوسیلهی روش یک متغیر در یک زمان بهینهسازی شدند. تحت شرایط بهینه )دمای استخراج C ˚03 ،زمان استخراج 43 دقیقه، دمای واجذبی C ˚273 ،زمان واجذبی 5 دقیقه، غلظت نمک 25 %وزنی- حجمی و سرعت چرخش 1333 دور بر دقیقه( حد تشخیصها در محدودهی 30/3 - 35/3 میکروگرم بر لیتر بودند و تکرارپذیری روش و تکرارپذیری ساخت فیبر به ترتیب در محدودهی % 3/7 – 1/6 و % 2/13 – 7/0 بودند. در بخش دوم، یک روش ساده برای شناسایی والپروئیک اسید از طریق میکرواستخراج آن ارائه شد. فیبر پلیمر قالب مولکولی و کروماتوگرافی همراه با دتکتور یونیزاسیون شعله ای برای این منظور مورد استفاده قرار گرفت. برای سنتز فیبر، یک لوله مویین باریک سیلیکا به عنوان قالب در کوپلیمریزاسیون متاکریلیک اسید – اتیلن گلیکول دی متاکریالت قالبگیری شده با والپروئیک اسید بکار رفت. دمای استخراج، زمان استخراج، غلظت نمک، pH ، سرعت چرخش و دمای واجذبی ) یعنی همهی پارامترهایی که میتوانند فرایند استخراج را تحت تاثیر قرار دهند ( اندازهگیری و در نتیجه تنظیم شدند. خطی بودن، دقت و حد تشخیصها به عنوان عناصر تجزیهای تحت شرایط بهینه ارزیابی شدند. مطالعات، یک محدودهی خطی 133 -33/3 میکروگرم بر لیتر با ضریب همبستگی 000/3 را نشان دادند و حد تشخیص برابر با 31/3 میکروگرم بر لیتر اندازهگیری شد. سپس این روش برای شناسایی گزینشی والپروئیک اسید در نمونههای قرص، شربت و خون انسان بطور موفقیت آمیزی بکار برده شد. در این بخش، یک پوشش گرافنی که بوسیلهی روش الیهبرداری الکتروشیمیایی از مغز مداد تهیه شد، بعنوان پوشش فیبر برای استخراج هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای به روش SPME-HS بکار رفت. الیههای گرافنی با اعمال پتانسیل 2 +ولت به الکترود مغز مداد در محلول اسیدسولفوریک 1M تهیه شدند. پارامترهای موثر در استخراج )یعنی دما و زمان استخراج، قدرت یونی، دما و زمان واجذبی ( بوسیله- ی روش یک متغیر در یک زمان بررسی و بهینهسازی شدند. تحت شرایط بهینه ) دمای استخراج 65 درجه سانتیگراد، زمان استخراج 35 دقیقه، غلظت نمک 23 ،%دمای واجذبی 263 درجه سانتیگراد و زمان واجذبی 5 دقیقه( حدتشخیصها در محدودهی 30/3 -31/3 میکروگرم بر لیتر بودند و محدودهی خطی بودن 53- 35/3 میکروگرم بر لیتر با ضریب همبستگی 0060/3-0013/3 بدست آمد. تکرارپذیری فرایند استخراج و تکرارپذیری فیبر به فیبر به ترتیب در محدوده %2/7 -3/4 و %0/0-3/7 بودند.

بخش اول:در این کار تحقیقاتی سعی بر این بود که براساس روش های ارائه شده برای سنتز چارچوب های فلز- آلی، نانوساختاری تهیه شود که در ساخت حسگرها یا زیست حسگرها مورد استفاده قرارگیرد.در این ساختارها از مس به عنوان فلز، و از ترکیبات زیستی به عنوان منبع مواد آلی در ساخت چارچوب های فلز-آلی استفاده شد. در این کار یک حسگر دارای خاصیت شبه آنزیمی برای تشخیص اپی نفرین طراحی شد. خواص شبه آنزیم لاکاز برای نانو کامپوزیت سنتز شده بررسی شد. ترکیب سنتز شده با استفاده از روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و روش ولتامتری پالس تفاضلی در محلول بافر فسفات 1/0 مولار بررسی شد. حدتشخیص برای این حسگر 20 میکرو مولار به دست آمد. هم چنین این نانو کامپوزیت باروش رنگ سنجی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که این نانو کامپوزیت خواصی مانند آنزیم لاکاز را دارد. کلمات کلیدی: چارچوب فلز-آلی، زیست حسگر، شبه آنزیم، لاکاز، رنگ سنجی بخش دوم: در این پروژه سعی بر این بود با به کارگیری فلز پورفیرین ها یک شبه آنزیم مبتنی بر چارچوب های فلز- آلی ستز شود که به عنوان یک حسگر به کار برده شود و تا حدی خواص شبه پراکسیداز را داشته باشد.. در این کار، از همین به عنوان منبع آلی و از روی کلرید به عنوان منبع فلزی استفاده شد. سپس با استفاده از روش های دستگاهی متفاوت مانند: طیف سنجی پخش انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش پرتو ایکس(XRD)، آنالیز وزن سنجی حرارتیTGA)) و روش طیف سنجی فوریه مادون قرمز(FT-IR)، ساختارها و مورفولوژی نانو کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب سنتز شده با به کارگیری روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی در محلول بافر فسفات1/0 مولار بررسی شد. سپس از این حسگر برای تشخیص دوپامین استفاده نمودیم. حدتشخیص این کامپوزیت برای دوپامین 7/4 میکرو مولار بود.

بخش اول: در بخش اول، از نقاط کربنی به عنوان برچسب های فلورسانس کننده برای تعیین ژن HIV-1 در حضور نانوذرات طلا استفاده شده است. افزایش شدت نشر با افزایش غلظت رشته هدف HIV-1از fM 0/50 تا nM0/1 مشاهده شد و حد تشخیص fM 15 بدست آمد. بخش دوم: در این بخش، با استفاده نقاط کربنی یک زیست حسگر نوری برای تعیین نشانگر سرطانی CA125 طراحی شد. با تشکیل هیبرید ساندویچی کاهش در پاسخ فلورسانس حضور آنالیت را در محیط نشان داد.کاهش شدت نشر با افزایش غلظت نشانگر سرطانی CA125 از fg/mL 0/1 تا ng/mL 0/1 مشاهده شد و حد تشخیص fg/mL 5/0 بدست آمد. بخش سوم: در این بخش، یک ایمن حسگر فلورسانسی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CA125 و CA15-3 طراحی شد. حسگر پیشنهادی برای تصویربرداری از سلول های سرطانی تخمدان و سینه در رده سلول های OVCAR-3 و MCF-7 استفاده شد. بخش چهارم: در این بخش، تهیه موفقیت آمیز یک نوع جدید از نقاط کربنی دارای نشر دوگانه گزارش شده است. نقاط کربنی تهیه شده هنگام برانگیختگی ، دو طول موج نشری در 336 نانومتر و 540 نانومتر گسیل می کنند، که نشر 540 نانومتر نسبت به قطبیت حلال واکنش نشان می دهد. این نقاط کربنی به عنوان مدلی از گونه های حساس به قطبیت حلال، به منظور مطالعه اثرات solvochromism مورد استفاده قرار گرفتند. بخش پنجم: در بخش پنجم، با استفاده از نشر نوری مستقل از طول موج برانگیختگی نقاط کربنی و وابستگی تغییرات طول موج های نشری به تغییرات pH در بازه pH 0/12-0/2 ، یک نانوپروب حساس به pH درون سلولی را طراحی نمودیم. بخش ششم: در ادامه زیست حسگری جهت تعیین miRNA-155 طراحی شده است. نقاط کربنی در پیوند با مولکول های رودامین یک نانوهیبرید فلورسانس کننده را تشکیل می دهند. AuNPs توانایی فرونشانی سیگنال فلورسانس این مجموعه را دارند. حضور رشته miRNA هدف و برهم خوردن تجمع سبب ایجاد یک پاسخ فلورسانس نسبت سنجی در مجموعه پروب هیبریدی خواهد شد. در شرایط بهینه، محدوده خطیaM 0/1 تا μM1/0 و حد تشخیص aM 3/0 بدست آمد.

دربخش اول، یک زیست حسگر فلورسانس برای تشخیص پروتئینهای داخلی سلالین سرطان سینه، برپایهی پروب سه جزیی متشکل از ساختار هیبریدی SG-dsDNA-GNP به عنوان برچسب نوری، مولکولهای کاتالیتیکی DNAzyme به منظور افزایش حساسیت و همچنین از از نانوذرات مغناطیسی به عنوان سایتهای جمعکنندهی پروب طراحی وساخته شد. پروتئین مارکر، به عنوان کوفاکتور محرک مولکول آنزیم عمل میکند و در نتیجه، رشتهی سوبسترا شکسته شده و برچسب فلورسانس به داخل محلول آزاد میشود. نتایج نشان دهندهی این است که این زیست حسگر، قادر به تشخیص این مارکر پروتئینی در محدودهی خطیml/µgr 05-10E/8 تا 03-95E/1 است. حد تشخیص این زیستحسگر .است 1/72E-5µgr/ml در بخش دوم، یک استراتژی ساده و سریع، برای تشخیص HBsAg ،برپایهی استفاده از پروب دوبعدی ساندویچی متشکل از نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 ، به عنوان سایت جمعکنندهی پروب و نانوذرات سیلیکای متخلخل 41-MCM بارگیری شده توسط رنگدانهی فلورسنت رودامینب به عنوان سایت تولیدکننده سیگنال، طراحی و ساخته شد. تغییر حالل به عنوان محرک آزاد کنندهی رنگدانههای محبوس داخل نانوذرات سیلیکای متخلخل به داخل محلول، استفاده شد. نتایج حاصل، نشان داد که ایمن حسگر پیشنهادی توانایی تشخیص HBsAg را در محدودهی خطیml/ngr 9-14E.6 تا 3.0 را دارد. حد تشخیص این ایمن حسگر ml/ngr 9-7e.5 بود. در بخش سوم، یک استراتژی ساده وبا حساسیت باال، برپایهی فلورسانس تقویتیافتهی هیبرید کواالنسی طال-تیونین، به عنوان برچسب فلورسانس ونانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به عنوان سایتهای جمعکنندهی پروب، برای تشخیص HBsAg ،طراحی وساخته شد. این استراتژی تشخیصی برپایهی به دام انداختن و سپس آزادسازی برچسبهای فلورسانس، عمل میکند. آنتیژن هپاتید ب بین نانوذرات مغناطیسی ونانوهیبریدهای طال-تیونین، ساندویچ میشود. سپس به منظور آزادسازی برچسبهای به دام انداختهشده، از روش هضمآنتیبادی های قرارگرفته روی نانوذرات، توسط آنزیم پروتئاز پپسین استفاده شد. نتایج نشان داد که این ایمن حسگر توانایی تشخیصHBsAg در محدودهی خطیml/ngr 9-4E.6 تا 012/2 را دارد. حد تشخیص این ایمن حسگر، ml/ngr 9-7e.5 بود.

در این پژوهش از روش الکتروشیمی دوقطبی برای ایجاد نانو ساختارهای ایریدیوم اکسید بر روی سطح الکترود دوقطبی طلا در محلول 〖Ir〗_2 O_3 حاوی اگزالیک اسید استفاده شد. بررسی های الکتروشیمیایی ولتامتری پیمایش خطی و ولتامتر چرخه ای به خوبی نشان دادند که نانو ذرات ایریدیوم اکسید انباشت شده روی سطح الکترود طلا دارای خاصیت الکتروکاتالیستی برای واکنش های تولید اکسیژن (OER) و تولید هیدروژن (HER) هستند. به طوری که پتانسیل در جریان 10 mA برای واکنش OER، 1.43 V بود که در مقایسه با سایر ساختارهای ایریدیوم اکسید گزارش شده در منابع علمی بهبودیافته است و برای واکنش HER، -0.073 V بود که این مقدار به مقدار مربوط به حالت استفاده از الکترود Pt/C بسیار نزدیک است. مقادیر مذکور نسبت به مرجع RHE در محلول های KOH 1M و H_2 〖SO〗_(4 )0.5 M به دست آمده اند. همچنین مقادیر شیب تافل ولتاموگرام ها اعداد 58 mV/dec برای واکنش OER و -53mV/dec برای واکنش HER بود. نتایج این پژوهش به وضوح موثر بودن روش الکتروشیمی دوقطبی برای الکتروانباشت روی سطح الکترود طلا را نشان می دهد. این روش فعالیت الکتروکاتالیزوری قابل توجهی را روی سطح الکترود به دست می دهد. به علاوه ساختار و مورفولوژی نانو ذرات ایریدیوم اکسید با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش پرتوایکس موردمطالعه قرار گرفت. الکتروانباشت روی الکترود طلا با روش جدید الکتروشیمی دوقطبی دارای این پتانسیل است که به عنوان کاتد و آند در فرآیند شکافت آب مورداستفاده قرار گیرد.

ایمن حسگر حساس نورتابی الکتروشیمیایی برای تعیین آنتی ژن سطحی ویروس هپاتیت B بر اساس تقویت سیگنال با استفاده از CdTe@CdS-PAMAM dendrimer به عنوان برچسب نورتاب و نانوذرات Fe3O4 به عنوان بستر طراحی شد. تحت شرایط بهینه، ایمن حسگر طراحی شده، محدوده خطی fg mL-1 3 تا ng mL-1 3 با حد تشخیص fg mL-1 3/0 را نشان داد. بخش دوم: در این بخش، یک ایمن حسگر نورتابی الکتروشیمیایی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CEA و AFP با استفاده از PAMAM-luminol-Ab2AFP و PAMAM-QDs-Ab2CEA به عنوان پروب های نورتاب و نانوذرات Fe3O4@SiO2 به عنوان بستر سنجش توسعه یافته است. نقاط کوانتومی CdTe@CdS و لومینول در حضور H2O2 به عنوان عامل هم واکنش دهنده، سیگنال موثری را به ترتیب در 12/1- و 6/0 ولت نسبت به (Ag/AgCl) تولید می کنند. دو نشانگر سرطانی را می توان در محدوده fg mL-1 25/0 تا pg mL-1 20 با حد تشخیص fg mL-1 1/0 تشخیص داد. بخش سوم: در این بخش، یک ایمن حسگر نورتابی الکتروشیمیایی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CA-125 و CA 15-3 طراحی شد. نقاط کوانتومی CdTe@CdS وRu (bpy)32+ در حضور تری پروپیل آمین به عنوان هم واکنش دهنده سیگنال موثری را در پتانسیل 2/1 ولت نسبت به (Ag/AgCl) در دو طول موج مختلف 500 و 620 نانومتر تولید می کنند. بخش چهارم: دراین بخش، یک آپتاحسگر انتقال انرزی رزونانس نورتابی الکترشیمیایی حساس بر اساس نانو ساختار های dendrimers/CdTe@CdS QD برای تشخیص انتخابی Hg2+ توسعه یافته است. در شرایط بهینه، محدوده خطی aM 20 تا µM 2 و حد تشخیص برابر aM 2 برای تشخیص Hg2+ بدست آمد. بخش پنجم: در این بخش، نانوخوشه های نیکل به عنوان نشرکننده های جدید نورتاب برای تعیین کراتینین در حضور پلیمر قالب مولکولی توسعه داده شد. Ni NCs تثبیت شده در قالب MIP، یک انتشار نورتابی الکتروشیمیایی آندی را در حضور هم واکنش دهنده TPrA نشان داد. در حضور کراتینین، نشر نانوخوشه های نیکل به طور موثری خاموش شده و حد تشخیص برابر با nM 5/0 بدست آمد. بخش ششم: در این بخش، با استفاده از نانوکریستال های EuSیک حسگر قالب مولکولی نورتابی الکتروشیمیایی برای تعیین ژن HIV-1 طراحی شد. با هیبریداسیون ژن HIV-1 و EuS NCs-ssDNA الکترود ITO اصلاح شده با فیلم پلیمری یک نشر کاتدی را در حضور K2S2O8 نشان داد و افزایش شدت نشر با افزایش غلظت ژن HIV-1 از nM 3/0 تا fM 3 مشاهده شد و حد تشخیص fM 3/0 بدست آمد.

در بخش اول، الکتروپلیمریزاسیون تیوفن 3 -کربوکسیلیک اسید بر روی یک ورقه طلا به عنوان بستر با روش الکتروشیمی دوقطبی انجام میشود تا اینکه یک پلیمری با گروههای عاملی مناسب بر روی سطح بستر حاصل گردد. ورقه طلا اصلاح شده با فیلم پلیمری به عنوان بستر مناسبی برای تثبیت آنزیم بیلیروبین اکسیداز مورد استفاده قرار میگیرد. الکترودهای اصلاح شده با فیلم پلیمری وآنزیم با تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس، میکروسکوپ نیروی اتمی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی شناسایی میشوند. بیوالکترود آماده شده به عنوان یک الکتروکاتالیزور جدید با تکنیکهای ولتامتری نظیر ولتامتری چرخهای به منظور بررسی فعالیت الکتروکاتالیزوری برای واکنش کاهش اکسیژن و محاسبه پارامترهای سینتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل شروع و مقدار دانسیته جریان برای کاهش اکسیژن بر روی الکترود اصلاح شده به ترتیب V 55 / 0 نسبت به مرجع Ag/AgCl و 2-cmμA 967 بودند. بهعلاوه عملکرد الکتروکاتالیزوری ورقه طلا اصلاح شده با روش دوقطبی الکتروشیمیایی برای واکنش کاهش اکسیژن بهتر از ورقه طلای اصلاح شده با بیلیروبین اکسیداز تثبیت شده بر روی پلیتیوفن 3 -کربوکسیلیک اسید سنتزی با سیستم متداول سه الکترودی بود. در بخش دوم، از روش الکتروشیمی دوقطبی برای ایجاد نانوساختارهای طلا بر روی سطح الکترود دوقطبی طلا استفاده شد و سپس الکترود اصلاح شده به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت آنزیم گلوکز دهیدروژناز مورد استفاده قرار گرفت. گلوکز دهیدروژناز تثبیت شده بر روی نانوساختارهای طلا برای اکسیداسیون مستقیم گلوکز استفاده شد. فعالیت الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح شده برای اکسیداسیون گلوکز با استفاده از روش ولتامتری چرخهای مورد ارزیابی قرار گرفت، به نحوی که پتانسیل شروع و بزرگی دانسیته جریان برای اکسیداسیون گلوکز بر روی الکترود اصلاح شده به ترتیب V03 / 0 - نسبت به مرجع Ag/AgCl و 2-cm mA 7 / 2 بودند. نتایج این کار تحقیقاتی به وضوح موثر بودن روش پیشنهادی برای اصلاح سطح ورقه طلا را نشان میدهد که این روش موجب تثبیت صحیح آنزیم شده و در نتیجه فعالیت الکتروکاتالیزوری قابل توجهی را از این آنزیم بر روی سطح الکترود حاصل مینماید. لازم به ذکر است که در هر مرحله از آمادهسازی بیوالکترود ساختار و مورفولوژی الکترود اصلاح شده با تکنیکهای اسپکتروسکوپی

بخش اول: در این بخش یک کامپوزیت سه جزئی متشکل از گرافن اکسید احیا شده/نانوسیم-های کادمیوم سولفید (CdS) تزیین شده با نانو ذرات پلاتین به عنوان یک الکتروکاتالیست و فتوالکتروکاتالیست کارآمد جهت اکسایش اتانول در محیط های قلیایی گزارش شده است. در تهیه این کامپوزیت، ابتدا نانوسیم های CdS با اندازه یکنواخت و قطر متوسط 35 نانومتر و با طول چندین میکرومتر به کمک روش سالوترمال سنتز گردید. در ادامه جهت تهیه کامپوزیت سه جزئی، از عامل کاهنده هیدرازین و یک روش هیدروترمال ساده جهت قرار گرفتن CdS برروی گرافن اکسید و کاهش همزمان یون های پلاتین و گرافن اکسید به منظور تشکیل نانوذرات پلاتین برروی rGO/CdS NWs، استفاده شده است. اطلاعات مربوط به ریخت شناسی، ساختار و خواص این نانوکامپوزیت توسط روش های مختلف شناسایی و بررسی از قبیل: FESEM، TEM، EDX، XRD، XPS، UV-vis و فلورسانس بدست آمد. بررسی فعالیت الکتروکاتالیستی با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری نشان داد که کامپوزیت سه جزئی از فعالیت الکتروکاتالیستی بالاتری برای اکسیداسیون اتانول در محیط های قلیایی و همچنین پتانسیل آستانه ی اکسایشی منفی تر، نسبت به دیگر نانوساختارها از قبیل: CdS NWs، rGO/CdS NWs، CdS NWs/Pt NPs و rGO/Pt NPs برخوردار است. علاوه بر این در حضور نور لامپ LED با توان پایین به عنوان منبع تابش، جریان اکسایشی اتانول افزایش چشمگیر نشان می دهد و همچنین پتانسیل آستانه ی اکسایشی آن به پتانسیل منفی تر 950/0- ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl در مقایسه با پتانسیل 870/0- ولتی در تاریکی، جابجا می شود. عملکرد کاتالیستی و فتوالکتروکاتالیستی بالا را می توان به تماس سطحی حداکثری نانوسیم ها با گرافن احیا شده نسبت داد که از کلوخه شدن نانوساختارها و همچنین نوترکیبی حفره-الکترون جلوگیری می کند. علاوه بر این تسریع فرایند انتقال الکترون در حضور گرافن احیا شده و افزایش مساحت سطحی ویژه با قرار گرفتن نانو ذرات پلاتین برروی نانوسیم ها وگرافن احیایی به افزایش فعالیت کاتالیزوری کمک می کند. این تحقیق می تواند یک نقشه راه برای سنتز نیمه هادی های یک بعدی-گرافن احیا شده-نانوذرات پلاتین به عنوان یک کامپوزیت سه جزئی باشد که بتواند در زمینه ی تبدیلات انرژی به عنوان یک فتوکاتالیست نور مرئی کارآمد مورد استفاده قرارگیرد. بخش دوم: در این قسمت نانوس

بخش اول در این کار با استفاده از ورقه طلا به عنوان الکترود کار، نانوذرات مغناطیسی به عنوان بستر نگهدارنده و دی ان ای زیم به عنوان تقویتکننده سیگنال، یک ایمنحسگر الکتروشیمیایی جهت تشخیص HBsAg تهیه کردیم. در این کار از نانوذرات مغناطیسی جهت تثبیت آنتیبادی اولیه استفاده شد و در ادامه مارکر پروتئینی بین نانوذرات مغناطیسی و نانوذرات طلای اصلاح شده با دی ان ای زیم و متیلنبلو ساندویچ شد. دی ان ای زیم با داشتن خاصیت پراکسیداز احیای آب اکسیژنه را به کمک متیلنبلو کاتالیز میکند. نتایج نشان داد که این ایمنحسگر قادر به تشخیص HBsAgدر محدوده خطی 1-100 pg/mlبود. حدتشخیص این حسگر نیز 0/46 pg/mlبود. ایمنحسگر موردنظر به دلیل داشتن حساسیت بالا و خواص کاتالیزوری عالی دی ان ای زیم، ابزار امیدبخشی برای کاربردهای بالینی و تشخیص بیماریها، به حساب میآید. بخش دوم در این کار یک ایمنحسگر بسیار حساس جهت تشخیص ،HBsAgبرپایه خواص آنزیمی همین/جی- چهارتایی و Fe3O4طراحی کردیم. جی- چهارتایی- دی ان ای زیم، متشکل از همین و نوکلوئیکاسید غنی از باز گوانین، با داشتن خاصیت پراکسیداز یک تقویتکننده سیگنال موثر به حساب میآیند. نانوکامپوزیت Fe3O4–Auبا داشتن مساحت سطح بالا و خواص شبه آنزیمی بستر مناسبی را جهت تثبیت همین/جی-چهارتایی فراهم میکند. مارکر پروتئینی بین آنتیبادی اولیه قرار گرفته بروی گرافناکسید و آنتیبادی ثانویه قرار گرافته بروی نانوکامپوزیت Fe3O4–Auساندویچ میشود. نانوذرات Fe3O4و دی ان ای زیم به طور همزمان احیای آباکسیژنه در حضور متیلنبلو را کاتالیز میکنند. ایمنحسگر تهیه شده با داشتن محدوده خطی 0/1-300pg/mlو حدتشخیص 0/06 pg/mlیک روش حساس جهت تشخیص مارکرهای پروتئینی فراهم آورد

در این پایان نامه به بررسی جنبه های الکتروکرومیکی نانوذرات چند لایه ای طلا و تنگستن تری اکسید بر روی نانو صفحه های گرافن می پردازیم.

در این پایان نامه به طراحی و ساخت حسگرهای فلورسانس بر پایه نقاط کوانتمی می پردازیم.

در این پایان نامه به بررسی سنتز و بکارگیری نانوکامپوزیت های حساس به نور مرئی برای توسعه حسگرهای فوتوالکتروشیمیایی می پردازیم.

در این پایان نامه به طراحی و ساخت حسگرها و زیست حسگرها بر پایه نانوذرات سیلیکون کاربید اصلاح شده می پردازیم.

توت فرنگی یکی از محصولات با ارزش باغی است که به دلیل بافت نرم، رطوبت و فعالیت متابولیکی بالا و حساسیت به عوامل قارچی، عمرانبارداری بسیارکوتاهی دارد. کاربرد ترکیبات شیمیایی مصنوعی ضدقارچی به منظور افزایش ماندگاری این میوه نگرانی های فراوانی به دنبال داشته است. به همین دلیل استفاده از روش های ایمن برای کنترل فساد و حفظ کیفیت میوه ی توت فرنگی در زمان نگهداری در انبار ضروری است. اخیرا، استفاده از پوشش های خوراکی به عنوان یک راهکار امیدوارکننده برای بهبود کیفیت و گسترش ذخیره سازی و عمرانبارداری میوه ها مطرح شده است. در این پژوهش اثر پوشش خوراکی براساس ژل آلوئه ورا (33 درصد) به همراه اسیدآسکوربیک (0، 1، 3 و 5 درصد) و پوشش نانو اکسید روی (100-30 نانومتر) در سه غلظت مختلف (03/0، 07/0 و 5/0 درصد) بر کیفیت پس از برداشت میوه توت فرنگی رقم "پاروس" در طی ذخیره سازی مورد بررسی قرار گرفت. پس از اعمال تیمارها،خصوصیات فیزیکی، بیوشیمیایی و میکروبی در زمان های 0، 3، 6، 9، 12، 15 و 18 روز در طی نگهداری (دمای 1 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 95 درصد) مورد بررسی قرار گرفتند. پوشش ژل آلوئه ورا + اسیدآسکوربیک موجب تاخیر در کاهش وزن و افزایش مواد جامد محلول کل شده و سفتی بافت میوه را حفظ کرد. همچنین در تیمارهای ژل آلوئه ورا + اسیدآسکوربیک میزان ویتامین ث، اسیدیته قابل تیتراسیون، آنتوسیانین، فنول کل و فعالیت ضداکسایشی بیشتر از میوه های شاهد بود. پوشش ژل آلوئه ورا + اسیدآسکوربیک جمعیت باکتری های مزوفیل هوازی کل، مخمرها و کپک ها را کاهش داد. در بین تیمارهای مختلف، ژل آلوئه ورا + 5% اسیدآسکوربیک بیشترین تاثیر را در تاخیر تغییرات مربوط به رسیدگی و کاهش جمعیت میکروبی داشت. این نتایج نشان می دهد ترکیب اسیدآسکوربیک و ژل آلوئه ورا پتانسیل حفظ کیفیت پس از برداشت میوه توت فرنگی را دارد. تیمارهای نانو اکسید روی به طور معنی داری کاهش وزن را به تاخیر انداخته و سفتی بافت میوه را حفظ کرد. محتوای آنتوسیانین، ویتامین ث، اسیدیته قابل تیتراسیون، فنول کل و فعالیت ضداکسایشی در تیمارهای نانو اکسید روی بیشتر از شاهد بود. همچنین تیمارهای نانواکسید روی جمعیت میکروبی را در طول ذخیره-سازی میوه کاهش داد. در بین تیمارهای مختلف، 5/0 درصد نانو اکسید روی بیشترین تاثیر را در تاخیر تغییرات مربوط به رسیدگی و کاهش جمعیت میکروبی

در این پژوهش به بررسی ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی H2O2 بر اساس الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت های منگنز اکسید، فیلم نافیون و DNA می پردازیم.

از میان روش های متنوعی که برای تعیین کمی آنالیت ها توسعه داده شده اند روش های الکتروشیمیایی به دلیل سادگی و حساسیت بالا دارای کاربردهای بسیار زیادی هستند اما اغلب واکنش اکسیداسیون و احیای مستقیم آنالیت در سطح الکترود معمولی، برگشت ناپذیر بوده و نیاز به اضافه ولتاژ بالایی دارند. نانومواد به عنوان گزینه های بسیار عالی برای اصلاح الکترودها معرفی شده اند، بنابراین در این کار نانوکامپوزیت های جدیدی ساخته شد و از آن ها برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی استفاده شد. در قسمت اول کار برای اولین بار الکترود اصلاح شده با نانو کامپوزیت Pt/N-Gr به طور موفقیت آمیز برای اندازه گیری هیدرازین در پتانسیل های کاهش یافته بکار گرفته شد. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با Pt/N-Gr فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی نسبت به اکسیداسیون هیدرازین در اضافه پتانسیل کاهش یافته نشان می دهد(4/0- ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl در محلول بافر فسفات با pH 9 ). فعالیت الکتروکاتالیزی الکترود اصلاح شده در برابر هیدرازین به وسیله ولتامتری چرخه ای ارزیابی شد. برای دستیابی به بهترین پارامترهای کاتالیتیکی مانند حد تشخیص و گستره دینامیک خطی تکنیک آمپرومتری هیدرودینامیک مورد استفاده قرار گرفت و گستره ی دینامیکی 1/0 تا 555 میکرومولار با حدتشخیص 66 نانومولار و حساسیت694/0 برای هیدرازین در الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت Pt/N-Gr به دست آمد. سپس، انتخاب پذیری الکترود اصلاح شده، در حضور گونه های خارجی مختلف موجود در محلول آنالیت، آزمایش شد. نتایجِ حاصل، نشان دهنده ی انتخاب پذیری قابل قبول برای این الکترود می-باشد. در ضمن از آن جا که هیدرازین یکی از سوخت های بکار رفته در طراحی پیل های سوختی است، این الکترود می تواند به عنوان آند در پیل های سوختی بکار گرفته شود. در نهایت، کاربرد موفقیت آمیز الکترود در نمونه حقیقی (آب بویلر) مورد بررسی قرار گرفت و صحت قابل قبولی به-دست آمد. در قسمت دوم این پروژه، از الکتروکاتالیست نانوذرات آلیاژی Fe-Pt استفاده شد که قابلیت کاتالیزوری آن برای اکسیداسیون گلوکز در محلول بافر فسفات با 7=pH بسیار زیاد است و به طور قابل توجهی شدت جریان اکسیداسیون را افزایش داد. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده باPt/N-Gr فعالیت الکتروکاتالیزوری خوبی برای احیای اکسیژن نشان داد. بنابراین پیل زیستی گلوکز/اکسیژن ر

در این پایان نامه به ساخت حسگر و زیست حسگرها بر پایه ی اصلاح سطحی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید با مولکول آلی-معدنی و زیست مولکول ها می پردازیم.

در این پژوهش به برررسی سنتز و مشتق سازی نانوصفحه های گرافن برای توسعه ی حسگرها و زیست-حسگرهای الکتروشیمیایی، پیل های سوختی و زیست-سوختی می پردازیم.

در این پژوهش به برررسی طراحی و ساخت ایمن حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه نانوکامپوزیت های اصلاح شده جدید می پردازیم.

از میان روشهای متنوعی که برای تعیین کمی آنالیتها توسعه داده شدهاند روشهای الکتروشیمیایی به دلیل سادگی و حساسیت بالا از اهمیت زیادی برخوردارند. اما واکنش اکسیداسیون و احیای مستقیم آنالیت در سطح الکترود معمولی، برگشت ناپذیر بوده و نیاز به اضافه ولتاژ بالایی دارد. بالا بودن اضافه ولتاژ، باعث آلوده شدن الکترود و کاهش تکرار پذیری، گزینش پذیری و حساسیت میشود. ورود نانوذرات دارای خواص کاتالیزوری به حوزه الکتروشیمی و استفاده از آنها در حسگرها و زیست حسگرها، میتواند اضافه ولتاژ بسیاری از واکنشهای مهم الکتروشیمیایی را کاهش داده و حتی میتواند باعث برگشت پذیر شدن بعضی واکنشهای ردوکس شود که در الکترودهای عادی غیر برگشت پذیراند.

در سال های اخیر نانوذرات در زمینه های مختلف کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. علم و فناوری نانو توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و بهره برداری از خواص و ویژگی های نانومواد در ابزارها و سیستم های نوین است.

ندارد

یک روش استخراج فاز جامد مغناطیسی، با استفاده از نانو کامپوزیت مغناطیسی گرافن/Fe3O4عامل دار شده با آمین برای تعیین انتخابی یون های مس به وسیله طیف سنجی جذب اتمی شعله ارائه شده است. تاثیر متغیر-های مختلف بر روی استخراج از جمله pH،نوع حلال شوینده، حجم نمونه،دما، مقدار کامپوزیت وزمان سونیکیت مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. در این روش به 50 میلی لیتر محلول آبی حاوی 10 میکروگرم بر لیتر یون Cu2+ که در 6pH= تنظیم شده است 005/0 گرم کامپوزیت اضافه شده و به مدت 10 دقیقه در التراسونیک قرار داده شد، بعد از جمع آوری کامپوزیت توسط آهنربا، یون های جذب شده به وسیله 5/0 میلی لیتر کلریدریک اسید 1/0 مولار واجذب و مستقیماً به دستگاه جذب اتمی شعله تزریق گردید. اثر یون هایمداخله-کننده نیز مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه با حجم نمونه 50 میلی لیتر، فاکتور تقویت برابر با 08/95 بدست آمد. حد تشخیص بدست آمده برای روش برابر 9/0 نانوگرم بر میلی لیتر بود و درصد انحراف استاندارد نسبی برای هشت مرتبه اندازه گیری برابر با 23/1 % بدست آمد. این روش به خوبی برای تعیین مس در نمونه-های بادمجان، لوبیا قرمز و قارچ مورد استفاده قرار گرفت.

الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت حاوی نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن/ گرافن اکسید کاهش یافته (Fe3O4/r-GO/GC) جهت طراحی یک سیستم سنجش زیستی الکتروشیمیایی با عملکرد بالا توسعه بیشتری یافته است. الکتروشیمی مستقیم آنزیم گلوکزاکسیداز در الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با Fe3O4/r-GO بررسی شده است. در مقایسه با نانوورقه های گرافن اکسید کاهش یافته منفرد و یا نانوذرات اکسید آهن، نانوکامپوزیت Fe3O4/r-GO مساحت سطح بزرگتری دارد و یک محیط ریز مناسب تری را جهت تسهیل انتقال الکترون بین الکترود و ملکول های آنزیم فراهم می کند. آنزیم گلوکزاکسیداز تثبیت شده فعالیت زیستی خود را حفظ کرده و یک واکنش انتقال دو الکترونی- دو پروتونی برگشت پذیر و با کنترل سطح را نشان داده و یک ثابت سرعت انتقال ناهمگن (ks) با مقدار 1s- 96/4 ارائه می دهد.

فرایند رودکس زوج که در پیش از 300 آنزیم دی پیدروژناز است در سال های اخیر از موضوعات مهم تحقیقاتی بوده که دارای کاربردهای تجزیه ای و زیستی است. در این کار ما از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوصفحات گرافن و کمپلکس روتنیوم شامل لیگاند 1 و 10-فنانترولین و 5 و 6-دی اون به عنوان بستری مناسب برای اکسایش الکتروکاتالیتیکی NADH بکار گرفته شده است.

روش اندازه گیری فوتوالکتروشیمیایی به عنوان یک روش تجزیه ای نویدبخش و با کارایی بالا برای اهداف زیست حسگری توسعه یافته است. در کار از یک روش تک مرحله ای هیدروترمال و ساده برای تهیه نانوکامپوزیت استفاده شده است.

در این پروژه تهیه نانوسیم های مس به روش اثبات الکترو شیمیایی درون قالب پلی کربنات با حفراتی به قطر 80-120 نانومتر و با استفاده از محلول سولفات مس انجام شده است.

حسگرها و بیوحسگرهای الکتروشیمایی به دلیل حساسیت زیاد، انتخاب گری بالا، زمان پاسخ دهی سریع، قیمت مناسب و قابل حمل بودن بسیار مورد توجه قرار دارند. از طرف دیگر حسگرهای الکتروشیمیایی دارای محدودیت هایی نیز هستند، که از جمله آنها می توان به پایداری کم در مدت زمان های طولانی اشاره کرد.

ندارد