Biyosensör çalışmalarında kullanılmak üzere üç boyutlu yazıcı ile karbon pasta çalışma elektrodu üretimi

Bu çalışmada biyosensör tasarımlarında kullanılmak üzere düşük maliyetli, tek kullanımlık yeni karbon pasta elektrotları üretilmesi ve biyosensör olarak kullanılabilirliğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Literatürde pek çok bileşiğin kantitatif analizi için biyosensör sistemleri geliştirildiği ve bu amaçla çalışma elektrodu olarak katı elektrotlar, karbon pasta elektrotlar, yüzey baskılı elektrotlar, indiyum kalay oksit elektrotlar ve benzeri elektrot türlerinin elektrokimyasal ölçümlerde kullanıldığı belirtilmektedir. Bu elektrotların her birinin kendi içlerinde önemli kullanım handikapları vardır. Özellikle çeşitli enzim ve dokularının biyobileşen olarak kullanıldığı sensörlerde karbon pasta elektrot kullanımı yaygındır. Karbon pasta elektrotların oyuk kısmının her çalışma sonrasında temizlenmesi gerekir, bu temizleme işlemi sonrasında sıklıkla safsızlıklar oyuk içerisinde kalır ve bir sonraki ölçümlere etki eder. Bu çalışma ile yeni tek kullanımlık ve düşük maliyetli karbon pasta çalışma elektrotları üretilerek bu soruna çözüm bulunması amaçlanmıştır. Bu amaçla, tek kullanımlık karbon pasta elektrotlar SolidWorks yazılımı yardımı ile tasarlandı. Aralarından en iyi tasarım seçilerek, üretimi Formlabs 3+ Üç Boyutlu Yazıcı ile yapıldı. Basılan elektrotların potansiyostat bağlantısı için bakır, altın, kalay kaplı bakır ve platin iletken teller kullanıldı ve her birinin elektrokimyasal davranışları impedans spektroskopisi ile incelendi. Üretilen bu elektrotlar, kateşol tayini için tasarlanan lakkaz tabanlı amperometrik bir biyosensörün tasarımında kullanıldı. Geliştirilen 4 farklı biyosensörün tekrar üretilebilirlikleri ve tekrarlanabilirlik özellikleri incelendi. Tüm ölçümler, tampon varlığında bir çalışma hücresi içerisinde platin karşıt elektrot, Ag/AgCl referans elektrot ve çalışma elektrodundan oluşan üçlü elektrot sistemini içeren bir potansiyostat/galvanostat ile gerçekleştirildi. Sonuç olarak bu çalışmada; farklı iletken teller kullanılarak kullanım kolaylığı olan, hızlı ölçüm yapılabilen, duyarlı, tekrarlanabilirliği ve tekrar üretilebilirliği oldukça iyi olan, ucuz ve tek kullanımlık karbon pasta çalışma elektrotları üretildi.