تحضير ودراسة متراكبات نانوية ذات أساس بوليمري موصل لتطبيقات المتحسسات الحيوية

الباحث

ملاك وادي جاسب وادي

المشرف

إسراء علي حسين; محمد حمزة المعموري

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

هندسة المواد / هندسة البوليمر

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

E

الكلمات المفتاحية

المتراكبات النانوية;البوليمرات الموصلة;المتحسسات الحيوية;هندسة البوليمر

أجهزة الاستشعار الحيوية هي أجهزة متقدمة تعمل على سد الفجوة بين علم الأحياء والتكنولوجياء وتعمل ككاشفات للمركبات الكيميائية من خلال الوسائل الفيزيائية والكيميائية. تلعب أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعارء مثل أجهزة الاستشعار الكيميائية والبيولوجية، دورًا حاسمًا ومفيدا في حياتنا اليومية. يكشف المستشعر المقترح مستويات الجلوكوز في الدم بتراكيز مختلفة. تم تصنيع المستشعر باستخدام مواد سهلة ويمكن الحصول عليه بتقنيات غير معقدة.. تم تصنيع جزيئات الفضة في المختبر عن طريق إذابة نترات الفضة في محلول مستخلص نبات البامية، مما أدى إلى إنتاج جزيئات الفضة النانوية بحجم حبيبي يتراوح من 5 إلى 30 نانومتر ومستوى نقاء يصل إلى تم استخدام تراكيز مختلفة من بيروكسيد الهيدروجينء إلى جانب استخدام Bale شبه موصلة مستخرجة من نبات البامية، مع البولي انيلين بنسبة ١1:1 مع إضافة جزيئات الفضة النانوية بتركيز 010 وزناً. أظهرت النتائج قدرة المستشعر على كشف الكميات المنخفضة من بيروكسيد الهيدروجين بتركيز mg/ml) 1*107). كان تيار دائرة المستشعر 56 ميكرو أمبير عند تطبيقه 2.6 فولت، و320 ميكرو أمبير عند تطبيق 2.6 فولت بتركيز x 107 mg/mL) 3.2). تمت إضافة تراكيز مختلفة من الجلوكوز باستخدام مادة شبه موصلة مستخرجة من نبات البامية، مخلوطة مع البوليانيلين بنسبة 1:1، وإضافة جزيئات الفضة النانوية بتركيز 9010 بالوزن، وإضافة إنزيم الجلوكوز أوكسيديز (GOx) أظهر المستشعر القدرة على اكتشاف كميات منخفضة من الجلوكوز تصل إلى 5 ملجم/100 مل. كان خرج تيار دائرة المستشعر 50 ميكرو أمبير عند تطبيقه 2.6 فولت و397 ميكرو أمبير عند تطبيقه 2.6 فولت بأعلى تركيز 100 مجم/100 مل. يعمل المستشعر بجهد ثابت قدره 2.6 فولت. لديها خصائص الخطية والحساسية والانتقائية. تم فحص مواد كيميائية متعددة باستخدام كلا المستشعرين، ولكن لم يتم الكشف عن أي تيار. كما أنها لم تسجل أي بيانات في الهواء. تم اختبار الماء وكانت القراءة 42 ميكرو أمبيرء وهي أقل بكثير من قراءات المستشعر. كما أنه ade بيئياً لأنه مصنوع من مكونات طبيعية غير سامة للبيئة. ولذلك يمكن اعتباره بديلآً مقترحاً للحساسات المستخدمة, وبتحليل FTIR على البامية والبولي انيلين cles تم ظهور قمم جديدة. وهذا يشير إلى وجود تفاعل كيميائي بين المادتين. عند إجراء اختبار المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) يُظهر مورفولوجية الجسيمات الفضية النانوية (AgNPs) التي تم تصنيعها على شكل مجاميع ذات شكل كروي. متوسط حجم جسيمات الفضة 11.7 نانومتر عند التحليل ببرنامج 1.54 Image J من خلال اختبار CAPM نلاحظ ارتفاعًا في خشونة السطح على المقياس النانوية للمستشعر المُصنعء مما يؤدي إلى زيادة في مساحة سطح الفيلم. وهذا بدوره يعزز عدد مواقع الارتباط والاتصال بين الجلوكوز في الدم وإنزيم الجلوكوز الموجود في المستشعر. من خلال اختبار زاوية التلامس؛ تكون زاوية الترطيب أقل ب 035.6 من 6090 مما يشير إلى أنها محبة للماء. ومن خلال النتائج المذكورة أعلاه، يمكن النظر إليها كاقتراح لأجهزة استشعار الجلوكوز المستخدمة.

Biosensors are advanced devices that bridge the gap between biology and technology, serving as detectors for chemical compounds through physical and chemical means. Various types of sensors, such as chemical and biosensors, play a crucial and beneficial role in our daily lives. The proposed sensor detects blood glucose levels at different concentrations. The sensor is manufactured using easy materials and can be obtained using uncomplicated techniques. Silver nanoparticles were synthesized in the laboratory by dissolving silver nitrate in a solution of okra leaf extract, producing silver nanoparticles with a grain size of 5 to 30 nanometers and a purity level of up to 99.9%. Different concentrations of hydrogen peroxide were used, along with the use of a semiconducting material extracted from the okra plant, with polyaniline at a ratio of 1:1, with the addition of silver nanoparticles at a concentration of 10% by weight. The results showed the sensor's ability to detect low amounts of hydrogen peroxide at a concentration of 1*10-5 mg/ml. The sensor circuit current was 56 μA when applied 2.6 V, 320 μA when applied 2.6 V at a concentration of 3.2 × 10-2 mg/mL. Different concentrations of glucose were added using a semiconducting material extracted from the okra plant, mixed with polyaniline at a ratio of 1:1, adding silver nanoparticles at a concentration of 10% by weight, and adding the enzyme glucose oxidase (GOx). The sensor demonstrated the ability to detect low amounts of glucose as low as 0.25 mg/100 ml. The sensor circuit current output was 50 μA when applied 2.6 V and 397 μA when applied 2.6 V at the highest concentration of 100 mg/100 mL. The sensor operates at a constant voltage of 2.6 volts. It has the characteristics of linearity, sensitivity and selectivity. Multiple chemicals were checked using both sensors, but no current was detected. Likewise, it did not record any data in the air. The water was tested and the reading was 42 μA microamps, which is much lower than the sensor readings. It is also environmentally beneficial as it is manufactured from natural ingredients that are non- toxic to the environment. Therefore, it can be considered as a suggested alternative to the sensors used. By FTIR analysis on okra and polyaniline together, and saw the appearance of new peaks. This suggests that there was a chemical reaction between the two substances. Upon conducting the Scanning Electron Microscopy (SEM) test, it was observed that the silver nanoparticles generated in the laboratory exhibited a spherical morphology and had a granular size ranging from 5 to 30 nanometers. By the AFM test, we observe an elevation in surface roughness at the nanoscale for the manufactured sensor, leading to an augmentation in the film's surface area. This, in turn, enhances the number of attachment and connection sites between glucose in the blood and the glucose enzyme found in the sensor. Through the above results, therefore, it can be viewed as a suggestion for the glucose sensors employed. By the contact angle test, the wetting angle is 35.6◦ less than 90◦, which indicates that it is hydrophilic.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب