مروری بر اصول علمی طراحی و ساخت نانو حسگر های زیستی اندازه‌گیری گلوکوز خون و کنترل دیابت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه نانوبیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.

چکیده

طراحی و ساخت نانوحسگر های زیستی با قابلیت تشخیص سریع به یکی از زمینه های تحقیقاتی جذاب در نانوفناوری تبدیل شده است؛ نانوحسگر های زیستی ابزار های تشخیصی هستند که در ساخت آنها از یک جزء زیستی و یک جزء نانومتری استفاده می شود؛ نانو حسگر های زیستی در زمینه های مختلفی همچون پزشکی، صنایع غذایی، پایش و ارزیابی محیط زیست و دفاع و امنیت کاربرد دارند؛ نظر به اهمیت و ضرورت اندازه گیری و پایش مستمر گلوکز در تشخیص و کنترل بیماری دیابت نانوحسگر های زیستی تشخیص گلوکز خون کاربرد گسترده ای در پزشکی دارند. نانوحسگر های زیستی اندازه گیری گلوکز خون به شکل حسگر های بیرون بدنی و درون بدنی می توانند میزان گلوکز خون را از طریق واکنش های کاتالیستی آنزیمی اندازه گیری کنند؛ آنچه در این مقاله مورد نظر قرار گرفته بررسی مروری روش های مختلف طراحی و ساخت یک حسگر زیستی تشخیص گلوکوز خون است. همجنین بر روش های مختلف تثبیت آنزیم بر سطح الکترود نیز تاکید شده است.
 

کلیدواژه‌ها


[1]Anthony P. F. Turner, Biosensors: sense and sensibility, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 3184
[2] Wilson J, sensor technology handbook, 2008.
[3] J.D. Newman, A.P.F. Turner, Home blood glucose biosensors: a commercial perspective, Biosensors and Bioelectronics 20 2435–2453,2005.
[4] Miroslav Pohanka1, Petr Skládal, Electrochemical biosensors – principles and applications, J. Appl. Biomed, 6: 57–64, 2008.
[5] J. Katrllk, J. 8vorc, M. Rosenberg, S. Miertus,Whole cell amperometric biosensor based on Aspergillus niger for determination of glucose with enhanced upper linearity limit, Analytica Chimica Acta 33 1 225-232,1996.
[6] Liu, Y., Du, Y., Li, C.M., Direct electrochemistry based biosensors and biofuel cells enabled with nanostructured materials. Electroanalysis 25 (4), 815–831,2013.
[7] Wooten,M., Karra, S., Zhang,M., Gorski,W., On the direct electron transfer, sensing, and enzyme activity in the glucose oxidase/carbon nanotubes system. Anal. Chem. 86 (1), 752–757, 2014.
[8] Amir Ata Saei, Parvaneh Najafi-Marandi, Alireza Abhari, Miguel de la Guardia, Jafar Ezzati Nazhad Dolatabadi, Electrochemical biosensors for glucose based on metal nanoparticles, Trends in Analytical Chemistry, Vol. 42, 2013.
[9] Jianping Li, Xiaoping Wei, Yonghai Yuan, Synthesis of magnetic nanoparticles composed by Prussian blue and glucose oxidase for preparing highly sensitive and selective glucose biosensor, Sens. Actuators, B 139, 400,2009.
[10] Campas M, Bucur B, Andreescu S, Marty J-L. Application of oriented immobilisation to enzyme sensors. Curr Top Biotechnol;1:95-107,2004.
[11]Audrey Sassolas, Loïc J. Blum, Béatrice D. Leca-Bouvier Immobilization strategies to develop enzymatic biosensors, Biotechnology Advances 30 489–511,2012.
[12] Bartlett PN,Whitaker R. Electrochemical immobilization of enzymes. Part I: theory. J ElectroanalChem. 224:27–35,1987.
[13] Puig-Lleixa C, Jimenez C, Bartroli J. Acrylated polyurethane Ð photopolymeric membrane for amperometric glucose biosensor construction. Sens Actuators B Chem;72:56–62,2001.
[14] Liu S, Sun Y. Co-immobilization of glucose oxidase and hexokinase on silicate hybrid solgel
membrane for glucose and ATP detections. Biosens Bioelectron. 22:905–11,2007.
[15] Cosnier S, Mousty C, Gondran C, Lepellec A. Entrapment of enzyme within organic and
inorganic materials for biosensor applications: comparative study. Mat Sci Eng C;26:442–7,2006.
[16] Ekanayake E, Preethichandra DMG, Kaneto K. Polypyrrole nanotube array sensor for
enhanced adsorption of glucose oxidase in glucose biosensors. Biosens Bioelectron;23:107–13,2007.
[17] Kong T, Chen Y, Ye Y, Zhang K,Wang Z,Wang X. An amperometric glucose biosensor based on the immobilization of glucose oxidase on the ZnO nanotubes. Sens Actuators B Chem 138:344–50,2009.