Elektrokimyasal sensörlerde askorbik asit ve ürik asit tayininde karbon nanomalzemelerin kullanımı

Askorbik asit ve ürik asit, biyokimyasal süreçlerde önemli rol oynayan ve sağlık üzerinde etkili olan iki önemli bileşiktir. Askorbik asit veya C vitamini, antioksidan özellikleri nedeniyle genellikle birçok gıda ve içeceğe eklenerek ürünlerin görünümünü iyileştirmek amacıyla kullanılır. Ayrıca, vücuttaki birçok metabolik reaksiyonun düzgün işleyebilmesi için gereklidir. Ürik asit pürinlerin metabolik parçalanmasının doğal bir atık ürünüdür. Kan ve idrarda, ürik asit 'in normal seviyeleri sırasıyla 0,14 ila 0,4 mmol/dm3 ve 1,5 ila 4,5 mmol/ dm3 arasında değişmektedir. Kan plazmasındaki yüksek ürik asit seviyesi hiperürisemiye yol açmaktadır. Bu durum gut hastalığına ve kardiyovasküler rahatsızlık gibi hastalıkların riskini artırabilmektedir. Düşük ürik asit seviyelerinin Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıklarla ilişkili olduğu literatür çalışmalarında görülmektedir. Askorbik asit, sahip olduğu antioksidan özellikleri nedeniyle genellikle birçok gıda ve içeceğe eklenerek ürünlerin raf ömürlerinin uzatılması yanında görünümünü iyileştirmek amacıyla da kullanılmaktadır. Sağlıklı yetişkinlerde gıda alımıyla gelen ortalama askorbik asit tüketiminin yaklaşık 90 mg/gün olduğu belirlenmiştir. Yüksek askorbik asit seviyeleri, istenmeyen gastrointestinal ve renal etkilere neden olabilmekte ve oluşan bu durum sırasıyla iltihabi reaksiyonlar ve oksalatın idrarla atılımı ile ilişkilendirilebilmektedir. Askorbik asit eksikliği bağışıklık sistemi, demir emilimi ve kolesterol ve protein metabolizmasını etkileyen bir etmendir. Günümüzde askorbik asit ve ürik asit tayininde çeşitli analitik yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemler arasında kolorimetri, polarografi, kromatografi ve spektrofotometri gibi teknikler bulunmaktadır. Ancak, ilgili yöntemlerin maliyet unsurları genellikle yüksektir. Elektrokimyasal sensörler ile analiz ise geleneksel yöntemlere göre daha hızlı sonuç vermekte ve daha düşük maliyete sahip olmaktadır. Elektrokimyasal sensörler, kimyasal analizlerde kullanılan bir tür sensördür ve çalışma prensibi olarak bir elektrot üzerindeki elektrokimyasal reaksiyonların bir sinyale dönüştürülmesi ile çalışmaktadır. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalarımızda karbon nanomalzemelerin elektrokimyasal sensörlerde askorbik asit ve ürik asitin eş zamanlı tayininde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Tez çalışmasında ürettiğimiz karbon nanomalzemeler, nanoküreler formunda ve 0-boyutludurlar. Karbon nanoküreler geniş bir yüzey alanı, yüksek mukavemet, kimyasal dayanıklılık ve yüksek elektriksel iletkenlik özellikleri gibi birçok avantajı içeriğinde bulundururlar. Geniş bir yelpazede, farklı birçok alanda işlevsel kullanıma sahiptirler. Üstün özellikleri nedeniyle, elektrokimyasal sensörler için gerçekleştirilen uygulamalarda kullanım avantajı sağlamaktadırlar. Tez çalışması kapsamında; farklı karbon nanomalzemelerin sentezlenmesi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen nanomalzemelerin analizleri X-ışını kırınım (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), SEM/enerji dağılımı spektrometresi (EDS) ve Elementel analiz ile karakterizasyonları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen nanomalzemelerin askorbik asit ve ürik asit tayini için duyarlılık ve seçicilikleri testleri gerçekleştirilmiştir. Literatürde elde edilen çalışma sonuçlarına göre elde edilen veriler karşılaştırılmış ve karbon nanomalzemelerin elektrokimyasal sensörlerde ilgili analitlerin tayininde başarılı bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir. Karbon nanomalzemelerin elektrokimyasal sensör uygulamalarında askorbik asit ve ürik asitin eş zamanlı tayininde potansiyel bir alternatif olarak değerlendirilebilecek niteliğe sahip olduğu görülmüştür. Gerçekleştirilen tez çalışması, ilgili alanlarda daha ileri çalışmaların yapılmasına katkı sağlayacak temel bir araştırma niteliği taşımaktadır.