Development of a new ethanol biosensor based on polyfluorene-g- poly(ethyleneglycol) and multiwalled carbon nanotubes

Bu tez çalışmasında etanol tespiti için konjuge polimer ve çok duvarlı karbon nanotüp içeren yeni amperometric biyosensör geliştirilmiştir. Konjuge polimerler, biyoalgılama ve biyomedikal mühendisliğinde ilgi görmektedirler. Etkin yüzey alanını arttırma yetenekleri ve ayarlanabilir yüzey yapıları onları enzim immobilizasyonu için uygun aday haline getirir. Konjuge polimer, poli(etilen glikol) hem suda hem de organik çözücülerde çözünür, Ayrıca hidrofilik yapısı sayesinde enzim molekülleri ile kolaylıkla etkileşime girer. Bu çalışmada, floren fonksiyonel gurubuna sahip poli(etilen glikol) tek aşamalı bir prosedürle sentezlenmiştir. Biyosensör tasarımı, grafit elektrotun karbon nanotüplere ek olarak konjuge polimer ile modifikasyonu sayesinde sağlandı. Hızlı elektron transferi ve elektrokimyasal kararlılık sağlama özelliklerinden dolayı karbon nanotüp modifikasyon materyali olarak kullanılmıştır. Buna ek olarak, yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak, elektrokimyasal karakterizasyon ise döngüsel voltametre (CV) tekniği ile incelenmiştir. Bu çalışma sayesinde, konjuge polimer ve çok duvarlı karbon nanotüp kombinasyonun, benzer cihazlarla (PF-g-PEG veya MWCNT içermeyen) kıyaslandığında biyosensör performansını arıttırdığı kanıtlandı. Alkol oksidaz enzimi (AOx) modifiye edilmiş elektrot yüzeyine immobilize edildi. Çalışmanın devamında, modifiye edilmiş biyosensörün performansını etkileyen değişkenler optimize edildi. Optimize edilen biyosensör düşük tespit sınırı ve yüksek hassasiyet gibi çok iyi analitik parametreler göstermiştir. Elde edilen biyosensör 0.0085- 5.95 mM arasında çalışma aralığına, 0.11 mM algılama sınırına ve 7.99 µAmM-1cm-2 duyarlılık değerine sahiptir. Son olarak, hazırlanan biyosensörün uygulanabilirliğini göstermek için alkollü içecekler etanol analizi için test edilmiştir.