Amperometrik nitrat biyosensörlerinin geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, enzim tabanlı amperometrik nitrat biyosensörü geliştirildi. Cam karbon çalışma elektrotunun yüzeyi, çözünmüş karbon nano tüp (KNT) ve pirol iletken polimeriyle elektrokimyasal yöntem kullanılarak kaplandı. Nitrat redüktaz enzimi, polimerik kompozit film ile kaplı elektrot yüzeyine karbo diimid kimyasal bağlama tekniği kullanılarak dışarıdan immobilize edildi. Nitrat tayini, elektrot yüzeyindeki Nitrat redüktaz enziminin nitratla reaksiyonu sonucu oluşan nitritin, -0.75 V'da indirgenmesiyle ortaya çıkan akım farkına dayanmaktadır. Biyosensör çalışmalarında öncelikle elektrot yüzeyindeki kompozit film kalınlığı, medyatör konsantrasyonu, pH, pirol konsantrasyonu, elektrolit miktarı ve uygulanan potansiyelin etkisi parametreleri incelendi. Enzim elektrotunun nitrat için doğrusal çalışma aralığı 1?7.5 mM, belirleme limiti 0.124 mM ve cevap süresi 35 sn olarak bulundu. Enzim elektrotunun kararlığına bakılarak 15. gün sonunda 1.5 mM nitrat konsantrasyonunda akım değerinde %55 düşme olduğu görüldü. Üretilen nitrat biyosensörünün hassasiyeti 3.08x102 nA/mM ve ölçümlerin standart sapması ±1.275×10?8 A olarak bulundu. Amperometrik nitrat biyosensörü sonuçları standart nitrat ölçüm teknikleri ile kıyaslanarak değerlendirildi. Nitrat ölçüm metotları üzerinde önemli girişim etkisi bulunan ortamda organik madde varlığının biyosensör üzerindeki etkisi araştırıldı.In this study, an enzymatic amperometric nitrate sensor was developed. Nitrate reductase has been immobilized on surface glassy carbon electrode that was prepared by electropolymerization pyrrole in KNT media containing pyrrole. Determination of nitrate was performed by means of nitrite liberated during the enzyme reaction on the surface of enzyme electrode at -0.75 V. the effects of film thickness, concentration of mediator, pH, concentration of monomer (pyrrole), electrolyte and potential on the response of the nitrate biosensor were investigated. The linear working range of enzyme electrode was 1-7.5 mM, the detection limit was 0.124 mM and response time was 35 s. Sensitivity that was calculated from the slope of the calibration curve was found to be 3.08x102 nA/mM. The Standard deviation of the response for a series of 17 additions of nitrate solution was calculated to be ±1.275×10?8 A.