Rafati Amirabbas

جمسیتابین یک داروی رایج ضد سرطان است که به دلیل اثرات متغیر و سمی آن نیاز به نظارت دقیق دارد. تشخیص GMB در نمونه های بیولوژیکی می تواند به تنظیم دوز کمک کند و نتایج درمان را افزایش دهد. در این مطالعه، یک حسگر الکتروشیمیایی جدید بر اساس یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با DNA تک رشته‌ای، نانوذرات طلا و نانولوله‌های کربنی چند جداره ساخته شد. ما الکترودهای اصلاح نشده (bareCPE) و اصلاح شده (ss-DNA/AuNPs/MWCNTs/CPE) را با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز EDX و ولتامتری چرخه‌ای (CV) مشخص کردیم. جریان پیک اکسیداسیون به صورت خطی با غلظت GMB در دو محدوده خطی1-10میکرو مولار و 10-50 میکرومولار، با حد تشخیص 52/0میکرومولار و حد کمیت (LOQ)75/1 میکرومولار متناسب بود. محدوده غلظت خطی پایین تر (1-10 میکرومولار) حساسیت A M-1cm-268/5 را نشان داد، در حالی که محدوده بالاتر (10-50 میکرومولار) حساسیت A M-1cm-2 34/1 را نشان داد . مقادیر بازیابی 86/97 درصد تا 64/100 درصد بدست آمد. پایداری 90 درصد و تکرارپذیری با مقدار انحراف استاندارد 38/1 درصد در نمونه‌های سرم انسانی اندازه گیریی شد. ما انتخاب‌پذیری و توانایی عملی ss-DNA/AuNPs/MWCNTs/CPE را برای تعیین GMB در حضور گونه‌های مختلف مداخله‌گر و نمونه‌های سرم انسانی آزمایش کردیم. نتایج نشان دادکه ss-DNA/AuNPs/MWCNTs/CPE یک حسگر الکتروشیمیایی انتخابی، قابل اعتماد و دقیق برای GMB بود. همچنین درتحقیق حاضر از یک روش ساده برای توسعه یک حسگر الکتروشیمیایی جدید بر اساس یک الکترود خمیر کربن (CPE) اصلاح شده با DNA تک رشته ای (ss-DNA)، اکسید گرافن احیا شده و دی سولفید مولیبدن استفاده شد. الکترودهای اصلاح نشده (CPE برهنه) و اصلاح شده (ss-DNA/rGO/MoS2/CPE) با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز EDX و ولتامتری چرخه‌ای (CV) مشخص شدند. داده های مشخصه رسانایی خوب و ماهیت الکتروکاتالیستی را با سایت های الکتروشیمیایی فعال تر در DNA/rGO/MoS2/CPE نسبت به CPE در مقایسه با آنالیز کپسیتابین در نمونه های واقعی تایید می کند. جریان پیک احیا به طور خطی با غلظت کپسیتابین در دو محدوده خطی 01/0-10 میکرومولار و 10-60 میکرومولار با حد تشخیص 0108/0 میکرومولار متناسب بود. علاوه بر این، حد کمیت (LOQ) برابر 036/0 میکرومولار بود. همچنین، محدوده غلظت خطی پایین تر، 01/0-10 میکرومولار حساسیت A M-1cm-2 85/276 و دیگری از 10 میکرومولار تا 60 میکرومولار با حساسیت A M-1cm-2 88/5 نشان داد. مقادیر بازیابی 93/96 در صد تا 67/101 درصد بدست آمد. پایداری 92 درصد و تکرارپذیری با مقدار انحراف استاندارد 038/1 در صد در نمونه‌های سرم انسانی مورد بررسی قرار گرفت. انتخاب‌پذیری و توانایی عملی ss-DNA/rGO/MoS 2/CPE برای تعیین CAP در حضور گونه‌های مداخله‌گر مختلف مورد بررسی قرار گرفت و سرم انسانی تهیه شد. نتایج نشان دهنده پاسخ انتخابی، قابل اعتماد و دقیق ss DNA/rGO/MoS2/CPE به عنوان سنسور الکتروشیمیایی CAP است.

نانوسیم های آهن-کبالت-ایندیوم با قطر 32 نانومتر ساخته شدند. آرایه های نانوسیم آلیاژی آهن-کبالت-ایندیوم با استفاده از الکتروانباشت متناوب درون نانوحفره های قالب اکسید آلومینیوم آندی (AAO) رشد داده شدند. قالب اکسید آلومینیوم آندی با قطر 32 نانومتر و فاصله بین حفره ای 100 نانومتر با استفاده از آندایز دو مرحله ای فویل آلومینیوم و با استفاده از اسید اگزالیک ساخته شد. اثر اضافه کردن ناخالصی ایندیوم بر خواص مغناطیسی نانوسیم های آهن-کبالت بررسی شد. ناخالصی ایندیوم با مقادیر محتلف، با تغییر غلظت یون های ایندیوم در محلول الکتروانباشت به نانوسیم های آهن-کبالت اضافه شد. وادارندگی نانوسیم های آهن-کبالت با اضافه کردن ناخالصی ایندیوم، به عنوان ماده غیر مغناطیسی کاهش یافت. برای نمونه % 5 ایندیوم در نانوسیم، وادارندگی از 1854 اورستد به 801 اورستد کاهش یافت. ساختار بلوری نانوسیم ها به غلظت ایندیوم بستگی داشت. ساختار بلوری از bcc CoFe به آمورف و سپس به ساختار مکعبی ایندیوم تغییر یافت. گسترش وسیع فورک در امتداد محور Hc نشان داد که بازگشت مغناطش در حوزه های مغناطیسی نانوسیم ها مختلف است و برهمکنش بین نانوسیم های همسایه در قالب، کم است. اثر تابکاری بر ساختار و خواص مغناطیسی نانوسیم ها بررسی شد. بررسی برای نانوسیم ها پس از انباشت و پس از تابکاری تا دمای 500 درجه سانتیگراد انجام شد. پس از تابکاری در 500 درجه سانتیگراد، وادارندگی و نسبت مربعی نمونه % 5 ایندیوم، به ترتیب از 1485 و 76/0 به 2445 و 9/0 رسید. وادارندگی در نانوسیم های تابکاری شده با % 6/40 ایندیوم به مقدار % 100 افزایش یافت. اثر فرکانس الکتروانباشت بر خواص مغناطیسی آرایه های نانوسیم بررسی شد. با افزایش فرکانستا 600 هرتز، وادارندگی و نسبت مربعی افزایش سریع داشت اما شیب افزایش به طور آشکار در فرکانس های بالاتر، کاهش یافت. برای بررسی وابستگی زاویه ای خواص مغناطیسی، حلقه های هیسترزیس اصلی و آنالیز فورک با تغییر دادن زاویه بین میدان مغناطیسی اعمالی و محور نانوسیم از 0 درجه تا 90 درجه اندازه گیری شدند. آنالیز فورک برای به دست آوردن برهمکنش های مغناطواستاتیک و توزیع وادارندگی نانوسیم ها انجام شد. اندازه گیری های حلقه هیسترزیس اصلی نشان داد که هر دوی وادارندگی و نسبت مربعی آرایه ها با افزایش زاویه، کاهش می یابند. مقایسه نتایج آنالیز فورک

از آنجایی که DNA زیست مولکولی بسیار مهم در بدن همه موجودات زنده می باشد و هرگونه تداخلی در عملکرد اجزای تشکیل دهنده ی این مولکول منجر به بروز بیماری های گوناگونی می شود که یکی از اجزای مهم در ساختار آن بازهای آلی پورینی و پیریمیدینی می باشند. در این پژوهش به بررسی و اندازه گیری بازهای پورینی به کمک روش های الکتروشیمیایی پرداخته شده است. در این مطالعه، حسگرهای الکتروشیمیایی با توانایی اندازه گیری همزمان آدنین و گوانین معرفی شده است. این پژوهش، در دو قسمت انجام گرفت که در بخش اول یک حسگر الکتروشیمیایی نوین مبتنی بر بهره گیری از ارتقا دهنده های نانوساختار کامپوزیتی شامل نانولوله های کربنی و نانوذرات تیتانیوم دی اکساید لایه نشانی شده بر یک بستر الکترود کربن شیشه ای (MWCNTs-TiO2/GCE)طراحی شد. سپس توانایی دقیق اندازه گیری آن با استفاده از روش های الکتروشیمیایی هم چون ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) ، ولتامتری چرخه ای (CV)، ولتامتری روبش خطی (LSV)در مقایسه با نتایج پژوهش های مشابه به اثبات رسید. نتایج اندازه گیری باز آدنین با محدوه ی خطی 125-3 میکرومولار و حد تشخیص 4/0 میکرومولار ، در غلظت ثابت از گوانین و برای باز گوانین با محدوده خطی 3-125 میکرومولار و حد تشخیص97/0 میکرومولار برای گوانین، در غلظت ثابت از آدنین، بدست آمد. همچنین زمانی که غلظت هر دو همزمان افزایش داشتند با محدوده ی خطی 84-3 میکرومولار، نیز حاصل شد. در قسمت دوم کارآیی حسگرهای الکتروشیمیایی ساخته شده از پلیمرهای قالب مولکولی در اندازه گیری بازهای آدنین و گوانین، مورد بررسی قرار گرفت. در این زمینه، حسگر صفحه چاپی پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی آدنین (Adenine-MIP/AuSPE) و حسگر صفحه چاپی پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی گوانین (Guanine-MIP/AuSPE) از طریق لایه نشانی مونومر فنول و هریک از بازهای آدنین و گوانین به طور جداگانه بر روی الکترودهای صفحه چاپی طلا (AuSPE) تهیه شد. نتایج برای الکترود (Guanine-MIP/AuSPE) و الکترود (Adenine-MIP/AuSPE)با محدوده ی خطی 500-5 و 700-5 نانو مولار و حد تشخیص 37/0 و 24/0 نانو مولار به ترتیب برای گوانین و آدنین به دست آمد. به منظور بررسی و مشخصه یابی سطوح الکترود های ساخته شده به کمک تکنیک های FESEM، FTIR و EDX پرداخته و نتایج حاصل نشان دهنده تشکیل ساختار هر کدام از اصلاح کننده های نان

روش های الکتروشیمیایی به سبب حساسیت، گزینش پذیری، سرعت عمل بالا و همچنین نیاز به تجهیزات ساده تر و ارزان تر دارای مقبولیت بیشتری نسبت به روش هایی چون کروماتوگرافی، اسپکتروسکوپی می باشند. از جمله بیماری هایی که در سال های اخیر گسترش یافته و تشخیص زود هنگام و کنترل آنها از اهمیت فراوانی برخوردار است، بیماری هایی نظیر هپاتیت و ایدز می باشد. داروهای آنتی ویروس همچون داکلاتاسویر برای درمان این بیماری ها به کار می روند. از طرفی اندازه گیری داروی لوودوپا به دلیل کنترل عوارض جانبی گسترده آن در بیماران مصرف کننده و همچنین اثرات درمانی بهتر دارای اهمیت فراوانی می باشد همچنین غلظت ترکیبات زیستی مهمی مانند هورمون اپی نفرین می تواند نشانگری مهمی برای تشخیص برخی بیماری های مزمن در انسان باشد که دوز بیش از حد آن می تواند سبب مرگ گردد. به دلایل ذکر شده در فوق آنالیزهای کمی این مواد اهمیت بسیار داشته و تحت مطالعه ی گسترده می باشد. لذا در این پژوهش با استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی اصلاح شده سعی بر این است که با روشی سریع و ساده این ترکیبات با حد تشخیص پایین و حساسیت بالا اندازه گیری شوند. اصلاح گرهایی همچون چارچوب های آلی فلزی که به علت تخلخل بالا اخیرا توجه زیادی را در زمینه حسگرهای الکتروشمییایی جلب کرده اند، ترکیبات کربنی نظیر نانولوله های کربنی و اکسید گرافن کاهش یافته و نانوذرات فلزی که با استفاده از اثر الکتروکاتالیزوری منجر به بهبود عملکرد حسگر های الکتروشیمیایی می شوند در این پژوهش به کار رفته اند.

در کار حاضر دو نوع سنسورالکتروشیمیایی بترتیب برای اندازه گیری پیروکسیکام در اشکال مختلف دارویی و نمونه های حقیقی و برای اندازه گیری سولفامتازین در شیر گاوساخته شده است. سنسور اول: در این کار، اندازه گیری غلظت پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های واقعی با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات مس انجام شد. نانوذرات مس با تکنیک های SEM و XRD مشخصه یابی شد. الکترو اکسیداسیون پیروکسیکام وابستگی به تغییرات pH (3-8) الکترولیت کمکی بررسی شد و 7 pH= به عنوان مقدار مطلوب انتخاب شد. رفتار الکترود اصلاح شده به عنوان یک روش تشخیص حساس برای اندازه گیری پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های واقعی با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای (CV) و پالس تفاضلی (DPV) بررسی شد. در شرایط مطلوب، از تکنیک DPV برای اندازه گیری پیروکسیکام در محدوده خطی غلظت (3 - 135 میکرومولار) توسط سنسور مذبوراستفاده شد. حد تشخیص پایین و حساسیت به ترتیب حدود 0.22 میکرومولار (برای (S / N = 3) و 0.061 میکروامپربرمیکرومولارمترمربع بدست آمد. سنسور CuNPs/GCE در اندازه گیری پیروکسیکام از حساسیت بالا، پاسخ سریع و طول عمر مناسب برخوردار بوده است. اندازه گیری پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های حقیقی نشان داد که گونه های خارجی تاثیری بر انتخاب و حساسیت این سنسور ندارند. نتایج بدست آمده از سنسور پیشنهادی با روش تجزیه دستگاهی مقایسه شد. سنسور دوم: اندازه گیری و سنجش آنتی بیوتیک در محصولات لبنی بزرگترین چالش در جهان است. در این کار، روش آسان و جدید برای اندازه گیری سولفامتازین (SMZ) در شیر گاو با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید گرافن تزئین شده با نانو ذرات Cu-Ag پوسته هسته (core shell) معرفی شده است. سنتزنانوذرات پوسته هسته Cu-Ag و اکسید گرافن با استفاده از تکنیک های مختلف مانند TEM، SEM، XRD و FTIR مشخصه یابی شدند. از تکنیک های الکتروانالیتیکالی شامل ولتامتری چرخه ای، ولتامتری موج مربع و روش تجزیه دستگاهی ( ( HPLCبرای اندازه گیری SMZ در شیر گاو استفاده شدند. شرایط تجربی برای به دست آوردن یک سیگنال کاملاً مشخص بهینه شدند. برای رسم منحنی کالیبراسیون از محدوده خطی غلظت 10-1000 میکرومولار استفاده شد. حد تشخیص پایین برابر 0.46 میکرومولاربرای (S / N = 3) بدست آمد. نتایج حاصل نشا

در کار حاضر دو نوع حسگررالکتروشیمیایی بترتیب برای اندازه گیری پیروکسیکام در اشکال مختلف دارویی و نمونه های حقیقی و برای اندازه گیری سولفامتازین در شیر گاوساخته شده است. حسگر اول: در این کار، اندازه گیری غلظت پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های واقعی با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات مس انجام شد. نانوذرات مس با تکنیک های SEM و XRD مشخصه یابی شد. الکترو اکسیداسیون پیروکسیکام وابستگی به تغییرات (3-8) pH الکترولیت کمکی بررسی شد و 7pH= به عنوان مقدار مطلوب انتخاب شد. رفتار الکترود اصلاح شده به عنوان یک روش تشخیص حساس برای اندازه گیری پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های واقعی با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای (CV) و پالس تفاضلی (DPV) بررسی شد. در شرایط مطلوب، از تکنیک DPV برای اندازه گیری پیروکسیکام در محدوده خطی غلظت (M 3 - 135) توسط حسگر مذبوراستفاده شد. حد تشخیص پایین و حساسیت به ترتیب حدود M 22/0 (برای (S / N = 3) و 061/0 (A/M m2) بدست آمد. حسگر CuNPs/GCE در اندازه گیری پیروکسیکام از حساسیت بالا، پاسخ سریع و طول عمر مناسب برخوردار بوده است. اندازه گیری پیروکسیکام در محصولات دارویی و نمونه های حقیقی نشان داد که گونه های خارجی تاثیری بر انتخاب و حساسیت این حسگر ندارند. نتایج بدست آمده از حسگر پیشنهادی با روش تجزیه دستگاهی مقایسه شد. حسگردوم: اندازه گیری و سنجش آنتی بیوتیک در محصولات لبنی بزرگترین چالش در جهان است. در این کار، روش آسان و جدید برای اندازه گیری سولفامتازین (SMZ) در شیر گاو با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید گرافن تزئین شده با نانو ذرات Cu-Ag پوسته هسته (core shell) معرفی شده است. سنتزنانوذرات پوسته هسته Cu-Ag و اکسید گرافن با استفاده از تکنیک های مختلف مانند TEM، SEM، XRD و FTIR مشخصه یابی شدند. از تکنیک های الکتروتجزیه ای شامل ولتامتری چرخه ای، ولتامتری موج مربع و روش تجزیه دستگاهی ( ( HPLCبرای اندازه گیری SMZ در شیر گاو استفاده شدند. شرایط تجربی برای به دست آوردن یک سیگنال کاملاً مشخص بهینه شدند. برای رسم منحنی کالیبراسیون از محدوده خطی غلظت M 10-1000 استفاده شد. حد تشخیص پایین برابر M 46/0 برای (S / N = 3) بدست آمد. نتایج حاصل نشان دادند که توافق خوبی بین روش های الکتروتجزیه ای با استفاده

بررسی مارکرهای زیستی سرطان به منظور تشخیص به هنگام و بررسی عملکرد سرطان و فرآیندهای بیولوژیکی آن در بدن، بسیار مهم است. آنتی ژن اختصاصی پروستات (PSA)، مارکری است که در خون مردان به طور طبیعی وجود دارد. سطح طبیعی آن در خون ng/mL 4 است. هنگامی که سطح این آنتی ژن در سرم انسانی به بیش از ng/mL 4 برسد، احتمال ابتلا به سرطان پروستات وجود دارد. بنابراین اندازه گیری PSA به عنوان تومورمارکر و تعیین مقادیر آن ارزشمند است. ایمونوسنسورهای الکتروشیمیایی بر پایه ی تشکیل ایمونوکمپلکس آنتی بادی-آنتی ژن، برای اندازه گیری های حساس، دقیق، ساده، سریع، ارزان و تکرارپذیر PSA، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق، دو ایمونوسنسور الکتروشیمیایی بدون برچسب برای اندازه گیری PSA ساخته شد. ایمونوسنسور اول بر پایه الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید گرافن کاهش یافته و نانوذرات طلا (GCE/AuNPs/rGO-AuNPs) ساخته شد. حدتشخیص و گستره خطی به دست آمده برای PSA با استفاده از این ایمونوسنسور با تکنیک SWV، در دو محدوده خطی ng/mL 25/0 تاfg/mL 055/0 و ng/mL 1 تا ng/mL 36 و به ترتیب حدتشخیص ng/mL 06/0 و pg/mL 2 و با تکنیک EIS در گستره های خطی ng/mL 0018/0 تا ng/mL 140/41 و حدتشخیص ng/mL 06/0 کاملا قابل قبول (در مقایسه با کارهای دیگر) بدست آمد. ایمونوسنسور دوم، با استفاده از نانولوله های کربنی کربوکسیله شده، پلی آنیلین و نانوذرات طلا، تثبیت شده بر سطح الکترود کربن شیشه ای ساخته شد (GCE/COOH-MWCNTs/PANI/AuNPs). گستره خطی و حدتشخیص برای این ایمونوسنسور به ترتیب برابر ag/mL 66/1- ng/mL 3/1 و pg/mL 5/0 بدست آمد. تنظیم دوز داروهای سرطان، یکی از چالش برانگیزترین موضوعات است. رگورافنیب نیز به عنوان یکی از داروهای موثر در درمان سرطان کبد و کولون (روده بزرگ) خصوصاً در افراد مسن تر، ممکن است عوارض جانبی داشته باشد، به همین دلیل اندازه گیری غلظت رگورافنیب بسیار حائز اهمیت است. به منظور اندازه گیری رگورافنیب، سنسور الکتروشیمیایی با استفاده از اصلاح الکترود کربن شیشه ای با چارچوب آلی-فلزی دو فلزی نیکل-کبالت و نانوذرات پالادیوم ساخته شد. GCE/NiCo-BTC MOFs/PdNPs در دو محدوده خطی 019/0 تا 5/0 و 5/0 تا 7 میکرومولار و به ترتیب با حدتشخیص nM 18 وμM 37/0 عملکردی قابل قبولی نشان داد.

امروزه با افزایش مصرف سوخت های فسیلی و کاهش منابع آن ها در زمین و نیز آلودگی هوای ناشی از مصرف این گونه سوخت ها، موجب شده است توجه زیادی به سمت انرژی های تجدیدپذیر معطوف شود. از جمله منابع انرژی تجدیدپذیر پیل های سوختی می باشد. در میان پیل های سوختی نیز پیل های سوختی الکلی به دلیل قابلیت مینیاتور شدن و نیز کارکرد در دماهای پایین، بسیار مورد توجه می باشند. پیل های سوختی الکلی با چالش هایی مواجه می باشند که یک چالش عمده آن ها گران بودن کاتالیزگر های مورد استفاده رایج (مانند پلاتین و پالادیم) می باشد و چالش دیگر مسمومیت لایه کاتالیزگر با محصولات ناشی از اکسایش الکل بر روی آن های می باشد. لذا تلاش هایی زیادی درحال انجام می باشد که اولاً مقدار مصرف کاتالیزگر کاهش یابد و دوم این که مسمومیت آن ها حذف یا کمینه شود. در این رساله به بررسی راهکارهایی برای کاهش مصرف کاتالیزگر و مسمومیت آن ها پرداخته شده است. در قسمت اول اثر پلیمر رسانای پلی آنیلین (PANI) به عنوان ماده کاهنده مسمومیت لایه کاتالیزگر دوفلزی نقره-پالادیم مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا این پلیمر بر روی کربن شیشه ای به روش ولتامتری چرخه ای در محلول سولفوریک اسید محتوی مونومر آنیلین نشانده شد. سپس کاتالیزگر دوفلزی نقره-پالادیم بر روی پلی آنیلین در جریان ثابت (کرنوپتانسومتری) نشانده شد. این الکترود توسط روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و پلاسمای جفت شده القایی (ICP) مشخصه یابی شد. سپس کارایی آن در واکنش اکسایش اتانول (EOR) در محیط قلیایی توسط روشهای مختلف الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای (CV)، کرنوآمپرومتری (CA) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. شرایط مختلفی همچون جریان نشانش، زمان نشانش، نسبت مولی نقره به پالادیم و ضخامت لایه پلیمر بهینه سازی شد و بعد از انتخاب شرایط بهینه، جهت کاربردی تر نمودن آند پیشنهادی از زیر لایه پارچه کربنی استفاده شد. پارچه کربنی به عنوان زیرلایه ای رسانا، سه بعدی و مقاومِ شیمیایی برای نشانش کامپوزیتی از پلی آنیلین-نقره-پالادیم به کار برده شد. در این روش نشانش لایه کامپوزیت با کمی تغییر همچون نشانش بر روی کربن شیشه ای انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که وجود نقره در کنار پالادیم می تواند باعث افزایش راندمان اکسایش اتانول

-

در این پایان نامه، نخست روشی برای عامل دار کردن سطح نانو سیلیکای توخالی با بتا سیکلو دکسترین، ارائه شده است. روشهای FT-IR ، SEM برای بررسی مشخصات آن به کار برده شد. از این نانو جاذب سنتز شده برای حذف رنگ متیلن بلو استفاده شد. از هفت مدل برای برازش داده های تعادلی و سینتیکی استفاده شد. برای حذف داروی انروفلوکساسین از محلول آبی، از جاذب هیبریدی سیلیکا پلی اتیلن گلیکول استفاده شد. - داده های تجربی با چهار مدل تعادلی و پنج مدل سینتیکی همچنین برای تعیین عامل تعیین کننده سرعت از مدل نفوذ بین ذرات استفاده شد. در قسمت سوم کپسوله کردن دارو انروفلوکساسین در کپسول سیلیکای حاوی پلی اتیلن گلیکول ) PEG ( انجام شد. برای مشخصه یابی کپسول داروی تهیه شده ، از روشهای FT-IR ، TGA ، DTA و SEM استفاده شد. رهایش دارو از کپسول سیلیکای تهیه شده با در نظر گرفتن اثر وزن مولکولی پلیمر، اثرات قدرت یونی اثر دما در شرایط شبیه سازی شده بدن بررسی شد. همچنین داده های تجربی با مدلهای سینتیکی رهایش برازش شدند. قسمت چهارم، کپسول سیلیکای دارو حاوی پلی وینیل پیرولیدون ) PVP (، تهیه شد و رهایش دارو در مقادیر مختلف pH بررسی و داده ها با مدلهای سینتیکی برازش شدند. قسمت پنجم با رشد نانو ذرات روی در ماتریس پلیمری پلی اتیلن گلیکول ) PEG ( حاوی دارو کپسول دارو تهیه شد.

ترکیبات فنولی ترکیبات مهمی هستند که در بسیاری زمینه ها از جمله بخش دارو، آفت کش ها و آلاینده ها و... کاربرد دارند. از این بین داروهای فنولی و کتکول آمین ها (که خود نوعی مشتق فنولی محسوب می شوند) تعدادی از داروهای مهم را شامل می شوند. به عنوان مثال تعدادی از آنتی بیوتیک ها مانند آموکسی سیلین و اکسی تتراسایکلین، متیل دوپا (داروی فشار خون)، لوودوپا (داروی صرع)، نلفیناویر (داروی ضد ایدز) و مسکن استامینوفن تنها مثال هایی از داروهایی می باشند که دارای گروه فنولی در ساختار خود می باشند. روش های متعددی از جمله کروماتوگرافی، اسپکتروسکوپی و الکتروشیمی و ... جهت تشخیص و اندازه گیری این گونه داروها توسعه یافته اند که از این بین روش های الکتروشیمیایی به سبب حساسیت، گزینش پذیری، سرعت عمل بالا و همچنین نیاز به تجهیزات ساده تر و ارزان تر دارای مقبولیت بیشتری می باشند. بیوسنسورهای الکتروشیمیایی به عنوان ابزارهایی جدید برای اندازه گیری الکتروشیمیایی توسعه یافته و توجهات ویژه ای را جهت اندازه گیری این قبیل ترکیبات به خود اختصاص داده اند. از بین بیوسنسورهای الکتروشیمیایی، بیوسنسورهای آنزیمی با داشتن حساسیت و گزینش پذیری بالا اهمیت ویژه ای در بین سایر بیوسنسورها به خود اختصاص داده اند. دراین کار چندین بیوسنسور الکتروشیمیایی جدید اصلاح شده با آنزیم و همگلوبین که کارایی بسیار قابل توجهی در مقایسه با سایر سنسورها دارند، ساخته و استفاده می شوند. همچنین پروتئین هموگلوبین به عنوان جایگزینی ارزان و فراوان برای آنزیم های پروکسیدازی (که معمولا در بیوسنسورهای ترکیبات فنولی استفاده می شوند) معرفی شده است.

در این پایان نامه اصلاح الکترودهای مرسوم با نانوساختارهای کربنی و فلزی برای شناسایی و مطالعه ترکیبات زیستی و مواد سمی بررسی شده است. با استفاده از یک روش مکانوشیمیایی کربن نانولوله های چند دیواره با گروههای هیدروکسیل عاملدار شده و خاصیت آبگریزی آنها برای تهیه یک محلول همگن به آبدوستی تغییر داده شد. نانوذرات فلزی با استفاده از یک روش الکتروشیمیایی دو پالسی بر روی الکترودهای اصلاح شده تشکیل شده است.

درفصل اول این پایان نامه، مقدمه ای در رابطه با علم الکتروشیمی، برخی از تکنیک های مورد استفاده در آن و نیز معرفی برخی الکترودهای پر کاربرد و نیز اکترودهای اصلاح شده ارائه شده است. همچنین با توجه به این که تمرکز عمده ی این پایان نامه بر روی نانوساختارهای یک بعدی است، توضیحاتی نیز در رابطه با این دسته از نانو مواد، خصوصیات آنها و نیز انواع روش ساخت آنها در این فصل آورده شده است. با توجه به گستردگی و تنوع کارهای انجام شده در این پایان نامه، از آوردن مقدمه و تئوری مربوط به تمامی کارها به صورت یکجا در فصل اول خودداری شد و در فصل های بعدی به صورت خلاصه، مقدمه ای در رابطه با هر قسمت آورده شده است. در فصل دوم پس از توضیح مختصر در رابطه با مواد شیمیایی، وسایل، تجهیزات، شرایط و روش های آزمایشگاهی استفاده شده در این پژوهش، به طور مختصر در رابطه با مکانیسم الکتروانباشت نانوساختارهای یک بعدی در درون قالب توضیح داده شده است. در ادامه روش سنتز برخی از نانومواد سنتز شده و بررسی ساختار آن ها آمده است. نانوساختارهای ارائه شده در این فصل شامل نانوسیم های پلی تیوفن، نانولوله های پلی تیوفن، نانولوله های کامپوزیتی از پلی تیوفن ـ کبالت، نانولوله های پلی( اتیلن 3،4 دی اکسی تیوفن)، PEDOT و همچنین نانوسیم های فلزی پلاتین می باشند. اساس روش سنتز تمام این نانومواد، انباشت الکتروشیمیایی در درون حفرات قالب اکسید آلومینای آندی (AAO) است. به منظور تأیید تشکیل این نانوساختارها، روش ها و ابزارهای آنالیز مختلفی مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و نیز طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) استفاده شد. نتایج این بخش و تصاویر مربوطه، حاکی از الکتروانباشت موفق و تشکیل نانوساختارهای یک بعدی پلیمری، فلزی و کامپوزیتی مورد نظر هستند. فصل سوم شامل سنتز الکتروشیمیایی نانولوله های پلی تیوفن با قطر تقریبی 100 نانومتر، در درون حفرات قالب AAO و نیز بررسی ساختار آن ها می باشد. در مرحله ی بعد، از نانولوله های الکتروسنتز شده در ساخت یک حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری ریبوفلاوین یا همان ویتامین ب2 استفاده شد. به این منظور نانولوله های پلی تیوفن پس از انحلال کامل قالب AAO، از آن جدا شده و برای اصلاح سطح الکترود کربن شیشه ای مورد استفاده قرار گرفتند. حسگر معرفی شده در این بخش در مقایسه