Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học theo nguyên lý điện hóa không sử dụng chất đánh dấu ứng dụng trong y sinh1

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - NGUYN TH M THY NGHIấN CU PHT TRIN CM BIN SINH HC THEO NGUYấN Lí IN HểA KHễNG S DNG CHT NH DU NG DNG TRONG Y SINH Chuyờn ngnh: HểA HC LUN VN THC S KHOA HC NGNH HểA HC NGI HNG DN KHOA HC: PGS TS HUNH NG CHNH PGS TS TRN I LM H Ni 2012 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sỹ khoa học - ngành Hóa Học, đề tài Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học theo nguyên lý điện hóa không sử dụng chất đánh dấu ứng dụng y sinh công trình nghiên cứu độc lập , kết phân tích đợc thực xác không sử dụng tác giả khác Trong luận văn có tham khảo kết nghiên cứu số tác giả đợc rõ danh mục tài liệu tham khảo Mọi số liệu, tài liệu sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, ngày 26 tháng 03 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Mỹ Thủy MC LC MC LC LI CAM OAN DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT DANH MC CC BNG BIU DANH MC CC HèNH V M U CHNG I: TNG QUAN .3 I.1 CM BIN SINH HC I.1.1 S lc quỏ trỡnh phỏt trin ca cm bin sinh hc I.1.2 Cu to chung ca cm bin I.1.3 Cm bin theo nguyờn lý in húa .7 I.1.4 Tiờu chun ỏnh giỏ cm bin sinh hc I.1.5 Mt s ng dng ca cm bin sinh hc I.2 ENZYME V CM BIN ENZYME CHOLESTEROL 10 I.2.1 Enzyme 10 I.2.2 Cholesterol oxidase 17 I.2.3 Phn ng vi xỳc tỏc ChOx 17 I.3 POLYME DN V POLYANILIN .18 I.3.1 Polyme dn 18 I.3.2 Polyanilin 22 I.4 HT NANO OXIT ST T TNH .29 I.4.1 Gii thiu chung 29 I.4.2 Tớnh cht ca ht nano 30 I.4.3 Phng phỏp tng hp ht nano st t 32 CHNG II: CC PHNG PHP THC NGHIM V NGHIấN CU 37 II.1 PHNG PHP THC NGHIM 37 II.1.1 in cc lm vic 37 II.1.2 Ch to ht nano Fe3O4 c bc bng copolyme poly 38 II.1.3 Trựng hp in húa mng PANi v PANi- 40 II.1.4 C nh enzyme Cholesterol 41 II.1.5 Cỏc phõn tớch in húa 43 II.1.6 Phõn tớch cholesterol bng phng phỏp CHOD-PAP 44 II.2 PHNG PHP NGHIấN CU 45 II.2.1 Phng phỏp ph hng ngoi bin i Fourier .45 II.2.2 Phng phỏp kớnh hin vi in t quột 46 II.2.3 Cỏc phng phỏp nghiờn cu in húa 48 II.2.4 Phng phỏp trc quang .50 CHNG III KT QU V THO LUN .52 III.1 TNG HP IN HểA MNG NANOCOMPOSITE PANi/Fe3O4 .52 III.2 HNH VI IN HểA CA IN CC PANi V PANi-Fe3O4 54 III.3 PHN TCH HèNH THI HC QUA NH FE-SEM III.3.1 nh FE-SEM mng PANi v PANi-Fe3O4 .55 III.3.2 nh FE-SEM mng PANi v PANi-Fe3O4 c nh ChOx .55 III.4 PH HNG NGOI PANi v PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx 57 III.5 CC PHẫP NH GI IN HểA I VI CM BIN ChOx 58 III.5.1 Phng phỏp Von-Ampe vũng (CV) 58 III.5.2 Phng phỏp quột th tuyn tớnh (LSV) 59 III.5 So sỏnh ỏp ng dũng ca cỏc cm bin PANi-ChOx, PANi-Fe3O4/ChOx v PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx 60 III.6 KHONG TUYN TNH,GII HN PHT HIN,GII HN NH LNG 62 III.6.1 Khong tuyn tớnh 62 III.6.2 Gii hn phỏt hin v gii hn nh lng 66 III.7 NH GI CM BIN ChOx 66 III.7.1 Kim tra c hiu ca cm bin ChOx .66 III.7.2 nhy ca cm bin 67 III.7.3 Phõn tớch mu gi lp 68 KT LUN 70 NH HNG NGHIấN CU TIP THEO 71 TI LIU THAM KHO 72 DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT ANi Aniline CE in cc ph tr ChOx Cholesterol oxidase CoE Coenzyme CV Phõn cc vũng E Enzyme p(St-co-AA) Copolyme polystyren v polyacrylic axit EIS Ph tng tr in húa EM Emeraldine ES Mui Emeraldine FT-IR Ph hng ngoi bin i Fourier GS Phõn cc dũng tnh IDE in cc cú cu trỳc rng lc IUPAC Hip hi quc t v hoỏ hc lý thuyt v húa ng dng LE Leucoemeraldine MEMS Micro-Electro-Mechanical Systems PANi Polyanilin PBS Dung dch m mui phosphat PE Pernigraniline PEDOT Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) PPy Polypyrol PS Phõn cc th tnh RE in cc so sỏnh SCE in cc calomen bóo hũa SEM Kớnh hin vi in t quột USB Universal Serial Bus WE in cc lm vic DANH MC CC BNG BIU Bng III Chờnh lch cng dũng thờm cholesterol vo h in húa 64 Bng III Kt qu o chờnh lch cng dũng ca mu trng 66 Bng III nhy ca cm bin 68 Bng III Kt qu xỏc nh hiu sut thu hi cholesterol trờn mu gi lp theo hai phng phỏp 69 DANH MC CC HèNH V Hỡnh I Mụ hỡnh cm bin Glucose th h u tiờn [11] Hỡnh I Phũng sch ti Vin ITIMS, H Bỏch Khoa H Ni Hỡnh I S cu to chung ca cm bin sinh hc Hỡnh I Mt s phn t c s dng lm u thu sinh hc Hỡnh I Mt h cm bin in húa Hỡnh I (a) Mụ hỡnh Fisher (b) Mụ hỡnh Koshland .12 Hỡnh I Xỳc tỏc Enzyme lm gim nng lng ca phn ng 14 Hỡnh I Cholesterol Oxidase (ChOx) 17 Hỡnh I Vinylferrocene 19 Hỡnh I 10 Mt s polyme dn in t .20 Hỡnh I 11 Polyme trao i ion (poly 4-Vilynpyridine vi Fe(CN)63-) 20 Hỡnh I 12 Cụng thc tng quỏt ca PANi .23 Hỡnh I 13 Quỏ trỡnh chuyn i cu trỳc in t PANi mụi trng oxy húakh 24 Hỡnh I 14: ng CV ca PANi dung dch HCl 1M v s thay i mu ca PANi cỏc giai on oxy hoỏ khỏc tc quột th 50 mV/s [2]25 Hỡnh I 15 Dng bipolaron ca PANi .26 Hỡnh I 16 Cu trỳc ht nano Fe3O4 [38] 30 Hỡnh I 17 C ch hỡnh thnh v phỏt trin ht nano dung dch .32 Hỡnh I 18 Cụng thc phõn t ca glutaraldehyde 35 Hỡnh I 19 Phng phỏp liờn kt chộo (cross-linking) .35 Hỡnh II S ch to vi in cc tớch hp 38 Hỡnh II Vi in cc tớch hp 38 Hỡnh II H in húa a nng Autolab/PGSTAT12 41 Hỡnh II H hi GA c nh enzyme 42 Hỡnh II S nguyờn lý ca mỏy quang ph hng ngoi bin i Fourier 46 Hỡnh II S cỏc b phn ca kớnh hin vi in t quột .48 Hỡnh II Phng phỏp quột th tuyn tớnh a chu k 49 Hỡnh II Quan h gia in th v dũng in phng phỏp CV 49 Hỡnh II S nguyờn lý mỏy trc quang .51 Hỡnh II 10 ng chun v cỏch xỏc nh nng (Cx) theo phng phỏp ng chun t Ax o c 51 Hỡnh III Ph trựng hp in húa theo phng phỏp CV mng (a) PANi v (b) PANi-Fe3O4 trờn vi in cc Pt .52 Hỡnh III So sỏnh cng dũng ph CV (chu k th 20) ca quỏ trỡnh trựng hp mng PANi v PANi-Fe3O4 53 Hỡnh III nh h in cc trc v sau trựng hp 54 Hỡnh III Ph CV ca in cc Pt/PANi v Pt/PANi-Fe3O4 m PBS (KCl 0,9%) .54 Hỡnh III nh FE-SEM mng (A) PANi v (B) PANi-Fe3O4 trựng hp theo phng phỏp CV trờn vi in cc Pt .55 Hỡnh III nh FE-SEM ca (A) ht nano Fe3O4, in cc (B) Pt/PANi/ChOx, (C) Pt/PANi-Fe3O4/ChOx v (D) Pt/PANi-Fe3O4/ Fe3O4-ChOx 56 Hỡnh III Ph FT-IR ca (ng a) PANi v (ng b) PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx 57 Hỡnh III Ph CV ca Pt/PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx vi cỏc tc quột thay i t 10 ti 100mV/s vi bc 10mV (ng a ti j) .58 Hỡnh III Ph CV in cc Pt/PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx PBS khụng cú cholesterol v cú 0,5mM cholesterol .59 Hỡnh III 10 ng LSV ca in cc Pt/PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx m PBS (ng a) 0,0mM cholesterol, (ng b) thờm 0,15mM cholesterol v (ng c) thờm 0,3mM cholesterol 60 Hỡnh III 11 So sỏnh kh nng ỏp ng dũng ca cm bin PANi-ChOx, PANiFe3O4/ChOx v PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx 61 Hỡnh III 12 C ch phn ng oxy húa cholesterol trờn in cc PANiFe3O4/Fe3O4-ChOx 62 Hỡnh III 13 c tuyn ỏp ng dũng ca cm bin ChOx 63 Hỡnh III 14 ng chun ca cm bin ChOx .65 Hỡnh III 15 c hiu ca cm bin ChOx 67 M U Trong nhng nm gn õy, xó hi ngy cng phỏt trin, i sng vt cht v tinh thn ca ngi c nõng cao Cht lng ba n c ci thin nờn mt s cn bnh v cỏc yu t nguy c cng gia tng, in hỡnh ú l cỏc bnh v tim mch, huyt ỏp cao, tai bin mch mỏu nóo Cú rt nhiu nguyờn nhõn gõy cỏc bnh tim mch, nhng mt nhng nguyờn nhõn quan trng l hm lng cholesterol c th tng cao Con ngi ngy cng chm lo n sc khe ca bn thõn v im n ca h l cỏc bnh vin kim tra sc khe ca mỡnh chn oỏn chớnh xỏc tỡnh trng bnh, cỏc bỏc s chuyờn khoa bnh vin cn cú s kt hp ca cỏc khoa cn lõm sng, ú l cỏc xột nghim, chp chiu x-quang v.v Hin cỏc xột nghim sinh húa v huyt hc ó tin b rt nhiu nh s phỏt trin ca cỏc ngnh khoa hc k thut i vi mt s bnh thng gp hin nh: ỏi thỏo ng, tng huyt ỏp, ri lon m mỏu thỡ kt qu xột nghim cn c kim tra thng xuyờn cú hng iu tr kp thi Tuy nhiờn cỏc phng phỏp phõn tớch c s dng cỏc bnh vin, cỏc trung tõm nghiờn cu thng ũi hi u t mỏy múc ca cỏc hóng nc ngoi rt t tin, thi gian phõn tớch lõu, ngi s dng phi cú chuyờn mụn, ngi bnh phi chu chi phớ cao, mt nhiu thi gian ch i Cm bin sinh hc o tớn hiu in húa (electrochemical biosensor) ỏp ng c cỏc yờu cu ca húa hc phõn tớch hin i ú l cú kh nng phõn tớch nhanh theo thi gian thc (real-time), cú nhy, chn lc v chớnh xỏc cao; thit b phõn tớch nh gn, s dng n gin, cú giỏ thnh phự hp Vi s phỏt trin ca cụng ngh vi in t, cụng ngh nano v cỏc loi vt liu mi, kh nng ch to v ng dng cm bin sinh hc ngy mt hin thc hn, phng phỏp khụng ũi hi nhiu húa cht, dung mụi; ch cn lng mu phõn tớch nh õy l tin ca húa hc phõn tớch xanh l ch ca húa hc hin i ang hng ti Do vy vic dựng cm bin sinh hc xỏc nh nng cỏc cht nh ure, glucose, cholesterol, amylase c coi l mt phng phỏp b sung cho cỏc phng phỏp phõn tớch tiờu chun hin cú ti cỏc bnh vin Do tớnh hu ớch v kh nng ng dng cao, lun Nghiờn cu phỏt trin cm bin sinh hc theo nguyờn lý in húa khụng s dng cht ỏnh du ng dng y sinh, hng ti ch to cm bin sinh hc vi iu kin cụng ngh hin cú nc, kho sỏt cỏc kt qu ca cm bin ó ch to, so sỏnh vi cỏc kt qu ó c kim tra i chng ti khoa húa sinh Bnh vin Bch mai Qua ú ng dng xỏc nh nhanh ch s cholesterol cỏc ch phm sinh hc I (àA) 3,5àA cholesterol cholesterol PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx PANi-Fe3O4/ChOx cholesterol PANi/ChOx t (s) Hỡnh III 11 So sỏnh kh nng ỏp ng dũng ca cm bin PANi-ChOx, PANi-Fe3O4/ChOx v PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx Kt qu th hin trờn hỡnh III.11 cho thy cm bin trờn c s mng PANi cho cng ỏp ng dũng thp hn so vi mng c pha Fe3O4 So sỏnh mng PANi-Fe3O4 c c nh ChOx vi mng PANi-Fe3O4 ng c nh Fe3O4-ChOx, cú th thy in cc PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx khụng nhng cú cng dũng ỏp ng cao hn m thi gian ỏp ng dũng cng nhanh hn Khụng cú nhiu nghiờn cu v ng dng ht nano Fe3O4 ch to cm bin sinh hc in húa, nhiờn cú th cho rng cỏc ht Fe3O4 c bc p(St-co-AA) vi nhúm chc nng COO- trờn b mt ó tng hiu qu c nh cỏc phn t enzyme ChOx ng thi úng vai trũ nh hp cht trung gian hot ng truyn in t ti Pt, quỏ trỡnh chuyn in t nhanh hn, hiu qu hn v tớn hiu o c cng nh th cng tt hn 61 Mụ hỡnh phn ng oxy húa cholesterol vi xỳc tỏc enzyme ChOx vi s cú mt ca Fe3O4 c mụ t nh sau : -e PANi H2O + O2 Fe3O4 -e Pt H2O2 + 4-Cholesten-3-One ChOx GA cholesterol Hỡnh III 12 C ch phn ng oxy húa cholesterol trờn in cc PANiFe3O4/Fe3O4-ChOx III.6 KHONG TUYN TNH,GII HN PHT HIN,GII HN NH LNG III.6.1 Khong tuyn tớnh Bỡnh in húa s dng cho phộp xỏc nh cha 5ml dung dch m PBS, iu kin nhit phũng S dng h in cc tớch hp gm cú in cc lm vic l in cc sinh hc PANi-Fe3O4/Fe3O4-ChOx, in cc so sỏnh l in cc Ag/AgCl, in cc i l in cc Pt p dng phng phỏp o dũng (chronoamperometric) ti in ỏp c nh E = +0,5V Cng dũng c o liờn tc theo thi gian, sau cng dũng t n nh thỡ 100àl dung dch cholesterol 10mM s c thờm vo h in húa (in-situ) Kt qu o c tuyn ỏp ng dũng c trỡnh by hỡnh III 13 62 40 I (àA) 30 20 10 cholesterol 0 200 400 600 800 1000 t (s) Hỡnh III 13 c tuyn ỏp ng dũng ca cm bin ChOx Cú th thy mi c cht l cholesterol c thờm vo bỡnh in phõn thỡ cng dũng tng cao v t n nh nhanh (sau khong ti giõy), tớn hiu ớt nhiu Chờnh lch cng dũng (I) t cõn bng mi so vi tớn hiu nn (khi cha thờm cholesterol) ng vi tng nng cholesetrol c thờm vo bỡnh in phõn (cú tớnh n s thay i th tớch thờm cholesterol vo h in húa); kt qu c a ti bng III.1 63 Bng III Chờnh lch cng dũng thờm cholesterol vo h in húa I (àA) C (mM) I (àA) 0,000 0,0055 0,196 4,581 4,576 0,385 8,055 8,049 0,566 10,09 10,08 0,741 13,86 13,85 0,909 17,50 17,49 1,071 22,51 22,50 1,228 26,12 26,11 1,379 28,88 28,87 1,525 33,01 33,00 1,667 35,27 35,02 1,803 37,26 37,25 1,935 38,85 38,84 2,063 39,71 39,70 64 45 40 35 I (àA) 30 25 20 15 Equation 10 y = a + b*x Adj R-Square 0.99297 Value Intercept Slope 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 Standard Error -0.8352 0.66165 21.44897 0.57052 1.5 1.8 2.1 cholesterol (mM) Hỡnh III 14 ng chun ca cm bin ChOx Kt qu cho thy cm bin cho ỏp ng dũng tt khong nng cholesterol t 0,196mM ti 1,803mM cỏc nng cholesterol ln hn, thờm vo bỡnh in phõn, tớn hiu b nhiu, ỏp ng dũng kộm; iu ny l ChOx xỳc tỏc cho phn ng oxy húa choleterol khụng phc hi kp vi tc thờm vo ca c cht Do ú, khong tuyn tớnh ca cm bin cholesterol trờn c s mng nanocomposite PANi-Fe3O4 l t 0,196mM ti 1,803mM Vi cỏc kt qu trờn th (hỡnh III.14), phng trỡnh tuyn tớnh (y=b*x+a) s cú: a=-0,8352; b=21,44; Sa=0,6616; Sb=0,5705 Giỏ tr chun t vi bc t f=10, tin cy 95% ta cú t=2,228 Phng trỡnh hi qui ca ng chun s cú dng: I (àA) = (21,45 1,271) * C (mM) + (-0,8352 1,1474) Bỡnh phng h s tng quan ca phng trỡnh hi quy t r2=0,9929 65 III.6.2 Gii hn phỏt hin v gii hn nh lng xỏc nh gii hn phỏt hin ca phng phỏp, thc hin cỏc th tc nh xõy dng ng chun, cng dũng n nh thỡ thờm 100àl dung dch m PBS (mu trng) vo Sau 15 giõy (tớnh t thi im thờm PBS vo) ghi li cng dũng v tớnh chờnh lch cng dũng (I) so vi dung dch nn Bng III Kt qu o chờnh lch cng dũng ca mu trng Mu I (àA) 0,08 0,52 0,41 0.28 0,44 0,38 Giỏ tr trung bỡnh I (àA): 0,352 lch chun: 0,154 Gii hn phỏt hin: LOD = * SB/B = * 0,154/21,45 = 0,022mM Gii hn nh lng: LOQ = 10 * SB/B = 10 * 0,154/21,45 = 0,072mM III.7 NH GI CM BIN ChOx III.7.1 Kim tra c hiu ca cm bin ChOx kim tra c hiu ca cm bin, tin hnh o ỏp ng dũng ca cholesterol, axit acrobic, axit uric, ng glucose v m PBS ti in th +0,5V Kt qu c a ti hỡnh III.15 66 40 I (àA) 30 Axit Acrobic 0,05mM Axit Uric 20 0,02mM Glucose 1mM PBS 200 300 cholesterol 10 0 100 400 500 t (s) Hỡnh III 15 c hiu ca cm bin ChOx Cú th thy rng cho cholesterol vo h in húa, cng ddoooj dũng thay i t ngt v t cõn bng mi Trong ú, nu thờm cỏc cht khỏc nh axit acrobic, axit uric, ng glucose v m PBS vo cng dũng thõy i hu nh khụng ỏng k, s thay i (nhiu) ti thi im thờm dung dch vo l in th tip xỳc bm dung dch vo h in húa, cng dũng nhanh chúng tr li v trớ cõn bng trc ú Nh vy c hiu vi c cht ca cm bin l rt tt III.7.2 nhy ca cm bin Kt qu tớnh nhy ca cm bin c a ti bng III.2 67 Bng III nhy ca cm bin C (mM) I (àA) S (àA/mM) 0,196 4,576 23,34 0,385 8,049 20,90 0,566 10,08 17,80 0,741 13,85 18,69 0,909 17,49 19,24 1,071 22,50 21,00 1,228 26,11 21,26 1,379 28,87 20,93 1,525 33,00 21,63 1,667 35,02 21,00 1,803 37,25 20,66 1,935 38,84 20,07 2,063 39,70 19,24 nhy trung bỡnh ca cm bin l 21,44 àA/mM III.7.3 Phõn tớch mu gi lp Thc hin vi mu gi lp l dung dch cholesterol cú nng khỏc c pha m PBS cú cha 0,05mM glucose, 0,02mM axit ascobic v axit uric 0,2mM Tớnh nng cholesterol theo phng trỡnh ng chun I (àA) = 21,45 * C (mM) - 0,8352, ỏnh giỏ hiu sut thu hi v so sỏnh vi phng phỏp phõn tớch trc quang 68 Bng III Kt qu xỏc nh hiu sut thu hi cholesterol trờn mu gi lp theo hai phng phỏp Cm bin sinh hc Trc quang [Cholesterol] [Cholesterol] Hiu sut thu [Cholesterol] Hiu sut thu thờm vo (mM) xỏc nh c hi xỏc nh c hi (mM) (%) (mM) (%) 0,600 0,558 93,0% 0,595 99,2% 0,800 0,872 109% 0,805 101% 1,00 0,975 97,5 0,999 99,9% 1,20 1,224 102% 1,15 95,8% Kt qu cho thy cm bin cho kt qu phõn tớch khỏ chớnh xỏc, nng thp (nhn hn 1mM) kt qu cú sai s ln hn 5%, nhiờn nng cao hn kt qu tng ng vi phng phỏp tiờu chun l phng phỏp trc quang 69 KT LUN Trong quỏ trỡnh thc hin ti Nghiờn cu phỏt trin cm bin sinh hc theo nguyờn lý in húa khụng s dng cht ỏnh du ng dng y sinh ó bc u thu c mt s kt qu khoa hc, úng gúp vo vic nghiờn cu ch to cm bin sinh hc in húa ng dng phõn tớch nhanh cholesterol Kt qu chớnh thu c khuụn kh nghiờn cu ca lun ny bao gm: ó ng dng ht nano oxit st t (Fe3O4) ch to cm bin sinh hc xỏc nh nhanh cholesterol theo nguyờn lý in húa Kt qu cho thy ht Fe3O4 c bc p(AA-co-St) cú bn v kh nng phõn tỏn tt dung dch Cỏc ht Fe3O4 cựng vi enzyme ChOx c c nh trờn mng PANi-Fe3O4 thụng qua tỏc nhõn GA cho ỏp ng dũng vi c cú c hiu v nhy cao, thi gian ỏp ng ngn, khụng tng tỏc vi cỏc thnh phn khỏc nh axit acrobic, axit uric Bng cỏc phộp phõn tớch in húa nh von-ampe quột th vũng, von- ampe quột th tuyn tớnh cho thy cm bin cú ỏp ng dũng tt nhỏt ti +0,5V (so vi Ag/AgCl c ch to tớch hp trờn in cc) p dng phng phỏp o ỏp ng dũng theo thi gian thc (chronoamperometry) ti in th +0,5V cho thy cm bin cú thi gian ỏp ng ngn (nh hn giõy), t n nh nhanh (ch sau khong 20 giõy) Trong di nng cholesterol t 0,196mM ti 2,063mM cm bin cho tớn hiu ỏp ng dũng (khỏc cú ngha so vi tớn hiu nn) Khong tuyn tớnh ca cm bin t 0,196mM ti 1,803mM H s tng quan ca ng chun t 0,9929 nhy ca cm bin t trung bỡnh l 21,44àA/mM Gii hn phỏt hin (o vi mu trng) l 0,022mM v gii hn nh lng t 0,072mM Trong nghiờn cu cng tin hnh phõn tớch trờn mt s mu gi lp (mu spike) vi nng cholesterol bit trc v so sỏnh vi phng phỏp trc quang Kt qu cho thy cm bin cho kt qu khụng cú khỏc bit ln so vi phng phỏp trc quang v nm sai s tng i cho phộp 70 NH HNG NGHIấN CU TIP THEO T cỏc kt qu thu c ca lun vn, nh hng nghiờn cu tip theo chỳng tụi s n nh quy trỡnh ch to, tip tc nõng cao n nh v gii hn o ca cm bin Tin hnh c nh ng thi biemzyme cholesterol oxidase v cholesterl ester nhm ng dng nh lng nhanh cholesterol mu tht nh mu huyt Tin hnh ch to cỏc b thit b phõn tớch cm tay nh gn, theo chun kt ni USB vi in cc 71 TI LIU THAM KHO Clark, L.C and C Lyons, Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgery Annals of the New York Academy of Sciences, 1962 102(1): p 29-45 Hũa, D.T., Nghiờn cu tng hp polyanilin bng phng phỏp in húa v kh nng ng dng nú ch to biosensor xỏc nh glucoza 1993, Trng i hc Bỏch Khoa H Ni V Th Hng n, N.D.., Trng Th Ngc Liờn, Trn i Lõm, Cm bin sinh hc Glucose oxidaza (GOx) trờn c s mng nanocomposite: Polypyrrol/ng cacbon nano ng dng phõn tớch hm lng glucose Tp Húa hc, 2008 46(5A): p 187-191 V Th Hng n (2008), Cm bin sinh hc trờn c s composite polypyrrole v ng nanocacbon ng dng xỏc nh GOx v ADN 2008, i hc Bỏch Khoa H Ni Tran Dai Lam, N.H.B., Nguyen Ngoc Thinh, Nguyen Duc Chien, Fabrication and characterization of microscaled DNA sensor based on advanced materials Journal of Analytical Sciences in Physics, Chemistry and Biology, 2006 2: p 77 nh, T.T.N., Nghiờn cu cỏc phng phỏp c nh ADN lờn b mt cm bin sinh hc trờn c s dn 2008, Trng i hc Bỏch Khoa H Ni Tam, P.D., et al., DNA sensor development based on multi-wall carbon nanotubes for label-free influenza virus (type A) detection Journal of Immunological Methods, 2009 350(12): p 118-124 Tran, L.D., et al., Electrochemical detection of short HIV sequences on chitosan/Fe3O4 nanoparticle based screen printed electrodes Materials Science and Engineering: C, 2011 31(2): p 477-485 72 Tam, P.D., et al., Facile preparation of a DNA sensor for rapid herpes virus detection Materials Science and Engineering: C, 2010 30(8): p 1145-1150 10 Tran, L.D., et al., Development of interdigitated arrays coated with functional polyaniline/MWCNT for electrochemical biodetection: Application for human papilloma virus Talanta, 2011 85(3): p 1560-1565 11 Wang, J., Glucose Biosensors: 40 Years of Advances and Challenges Electroanalysis, 2001 13(12): p 983-988 12 IUPAC, Recommended Definitions and Classification Pure Appl Chem., 1999 71(12): p 2333-2348 13 Chemistry, T.N.P.i http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2000/illpres/index.ht ml 2000 14 Lange, U., N.V Roznyatovskaya, and V.M Mirsky, Conducting polymers in chemical sensors and arrays Analytica Chimica Acta, 2008 614(1): p 1-26 15 Ngha, N.., Bỏn dn hu c polyme Cụng ngh ch to, tớnh cht, ng dng, 2007: Nh xut bn Khoa hc t nhiờn v cụng ngh 16 nh, T.T.N., Nghiờn cu cỏc phng phỏp c nh ADN lờn b mt cm bin sinh hc trờn c s dn, in Khoa hc vt liu 2008, Trng i hc Bỏch Khoa H Ni: H Ni p 72 17 Tun, M.A., Cm bin sinh hc tỡnh hỡnh nghiờn cu, ch to v ng dng Th gii cm bin, 2006 11(75): p 38 18 Dzyadevych, S.V., et al., Amperometric enzyme biosensors: Past, present and future IRBM 29(2-3): p 171-180 19 Amine, A., et al., Enzyme inhibition-based biosensors for food safety and environmental monitoring Biosensors and Bioelectronics, 2006 21(8): p 1405-1423 73 20 Wang, J., et al., Remote electrochemical sensor for monitoring TNT in natural waters Analytica Chimica Acta, 1998 361(12): p 85-91 21 Dzyadevych S V., A.V.N., Soldatkin A P., El'skaya A V., Martelet C., Jaffrezic-Renault N., Amperometric enzyme biosensors: Past, present and future IRBM 29(2-3): p 171-180 22 Thnh, B..H., Lu Dun, Lờ Doón Biờn Húa sinh cụng nghip 2000: NXB Khoa hc v K thut 23 Copeland, R.A., Enzymes: A Practical Introduction to Structure, Mechanism, and Data Analysis 2000: Wiley-VCH 397 24 Schomburg, D., I Schomburg, and A Chang, Class Oxidoreductases XI: EC 1.14.11 - 1.14.14 (Springer Handbook of Enzymes) 2006: Springer 25 MacLachlan, J., et al., Cholesterol oxidase: sources, physical properties and analytical applications The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2000 72(5): p 169-195 26 Gordon G Wallace, G.M.S., Leon A P Kane-Maguire, Peter R Teasdale, Conductive electroactive polymers : intelligent polymer systems, ed r ed 2009: CRC Press Taylor & Francis Group 27 Tõn, T.V., ed Khoa hc v cụng ngh nano 2009, NXB Tri Thc 28 Ngha, N.., Bỏn dn hu c polyme Cụng ngh ch to, tớnh cht, ng dng 2007, H Ni: Nh xut bn Khoa hc t nhiờn v cụng ngh 29 Wikipedia Aniline http://vi.wikipedia.org/wiki/Anilin 30 Tahir Zarini Muhammad, A.E.C., Grooms Daniel L., Polyaniline synthesis and its biosensor application Biosensors and Bioelectronics, 2005 20(8): p 1690-1695 31 Hi, N.H Ch to ht nanụ ụ xớt st t tớnh https://sites.google.com/a/hus.edu.vn/nguyenhoanghai/che-tao-hat-nano-oxit-sat 74 32 Yang, C., J Wu, and Y Hou, Fe3O4 nanostructures: synthesis, growth mechanism, properties and applications Chemical Communications, 2011 47(18): p 5130-5141 33 Hi, N.H ng dng ht nano t tớnh ụ xớt st http://user.hus.edu.vn/nguyenhoanghai/ung-dung-hat-nano-tu-tinh-o-xit-sat 34 Yanling CHENG, L.M., Ruohui LI, Poly(styrene-acrylic acid) magnetic polymer microspheres Front Chem China, 2008 3(4): p 454457 35 Luong, T.T., et al., Design of carboxylated Fe3O4/poly(styrene-co-acrylic acid) ferrofluids with highly efficient magnetic heating effect Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2011 384(13): p 23-30 36 Doretti, L., et al., Covalently immobilized enzymes on biocompatible polymers for amperometric sensor applications Biosensors and Bioelectronics, 1996 11(4): p 365-373 37 Khan Raju, K.A., Mishra A P., Immobilization of cholesterol oxidase onto electrochemically polymerized film of biocompatible polyaniline-Triton X100 Materials Science and Engineering: C, 2009 29(4): p 1399-1403 38 P.D Gaikwad, D.J.S., V.K Gade, P.A Savale, H.J Kharat, K.P Kakde, and M.D Shirsat, Immobilization of GOD on Electrochemically Synthesized PANI Film by Cross-linking via Glutaraldehyde for Determination of Glucose Int J Electrochem Sci., 2006 1: p 425-434 39 nh, N.H and T.T , ng dng mt s phng phỏp ph nghiờn cu cu trỳc phõn t 1999: NXB Giỏo Dc 75 ... Luận văn Thạc sỹ khoa học - ngành Hóa Học, đề tài Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học theo nguyên lý điện hóa không sử dụng chất đánh dấu ứng dụng y sinh công trình nghiên cứu độc lập , kết phân... polyme khụng hot ng in hoỏ Hỡnh I Vinylferrocene in t dch chuyn t tõm oxy hoỏ kh ny sang tõm oxy hoỏ kh khỏc theo c ch chuyn electron theo bc nhy (electron hoping) Polyme dn in t (electronically... t t chui polyme ny sang chui polyme khỏc 18 I.3.1.2 Phõn loi mt s polyme dn in Polyme oxy hoỏ kh (Redox polyme): Polyme oxy hoỏ kh l loi polyme dn in cú cha cỏc nhúm cú hot tớnh oxy húa - kh liờn