Tác giả đã tiến hành khảo sát hoạt động của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE bằng phương pháp phổ trở kháng phức. Màng MIP tạo ra trên bề mặt điện cực SPAuE với các vòng quét polymer hóa khác nhau 5, 7 và 15 vòng. Sau đó, cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE được khảo sát hoạt động tại các nồng độ sarcosine khác nhau trong dải từ 1 ng/mL đến 2.6 µg/mL. Đồ thị Nyquist của các phổ tổng trở tương ứng với các nồng độ sarcosine khác nhau được biểu diễn trên hình 3.3a và giá trị của các thành phần trong phổ trở kháng tương ứng với mô hình tương đương được mô tả trong bảng 3.2. Hình 3.3b biểu diễn đường cong chuẩn
NGỤY PHAN TÍN 65
hóa của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs) /SPAuE thu được bằng cách vẽ mối liên hệ tương quan giữa giá trị RCT với giá trị logarithm của nồng độ sarcosine sau quá trình tái liên kết với vị trí đặc hiệu diễn ra trên bề mặt màng MIP.
Hình 3. 3. a) Phổ EIS của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs)/SPAuE đáp ứng tại các nồng độ khác nhau; b) Đường đặc trưng chuẩn của các cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE và NIP/SPAuE.
Có thể quan sát thấy rằng, phần bán cung thể hiện cho đặc tính cản trở quá trình truyền điện tích của cặp đầu dò oxi hóa khử K3[Fe(CN)]6/K4[Fe(CN)]6 tới bề mặt bề mặt điện cực, thay đổi rất mạnh khi nồng độ sarcosine tăng từ 1 ng/mL đến 100 ng/mL. Tuy nhiên khi nồng độ sarcosine tăng từ 100 ng/mL đến 2.6
g/mL, đường kính bán cung Nyquist gần như không thay đổi. Có lẽ đó là do một số lượng hữu hạn các khuôn in phân tử đặc hiệu được tạo ra trên bề mặt cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE sau quá trình tách loại sarcosine. Độ thô ráp và dày đặc của màng MIP trên điện cực SPAu có thể đã gây ra sự cản trở đáng kể cho quá trình tách loại sarcosine ra khỏi màng.
NGỤY PHAN TÍN 66
Bảng 3. 2. Giá trị các thành phần trong mạch tương đương Randles của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE và NIP/SPAuE.
Chúng tôi cũng đã tiến hành khảo sát độ dày của màng MIP ảnh hưởng lên tín hiệu phản hồi trở kháng bằng cách thay đổi số vòng quét trong quá trình polymer điện hóa, lần lượt là 5 và 7 CVs. Đường cong chuẩn hóa của cảm biến được biểu diễn trong hình 3.3b. Phổ trở kháng phức và các giá trị của các thông số trong phổ lần lượt được biểu diễn trong hình 3.4 và bảng 3.3. Có thể nhận thấy rằng, tương tự như cảm biến sarcosine-MIP (15 CV)/SPAuE, giá trị RCT cũng tăng nhẹ khi nồng độ sarcosine tăng. Dựa trên hình thái bề mặt của hai loại cảm biến trên nền SPAuE và AuNPs/SPCE đã bàn luận ở phía trên, khả năng phát hiện sarcosine ở nồng độ thấp của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE có thể giải thích là do màng MIP quá dày đặc đã được hình thành điện cực SPAuE. Trong trường hợp màng MIP được tổng hợp trong dung dịch tạo polymer đã chuẩn bị trước và điều kiện điện áp đã được thiết lập, với số vòng quét là 5 và 7 vòng, điện trở RCT gần như không thay đổi khi nồng độ sarcosine tăng lên từ 1 ng/mL đến 100 ng/mL. Trong khi đó, có sự tăng đáng kể giá trị RCT khi tăng nồng độ sarcosine trong trường hợp màng MIP được tổng hợp sau 15 vòng quét. Như đã biết, khi số vòng quét tạo màng tăng, độ dày lớp màng p-ATP cũng tăng theo. Điều này cũng làm tăng số lượng phân tử mẫu đính kết trong ma trận polymer dẫn tới dải nồng độ sarcosine đo được có thể được mở rộng ra. Tuy nhiên, độ dày của màng polymer dẫn và độ dẫn của nó tỉ lệ nghịch với nhau, dẫn đến dải
NGỤY PHAN TÍN 67
nồng độ phát hiện được có thể sẽ không mở rộng hơn được về phía bên trái (dải nồng độ thấp).
Hình 3. 4. Phổ EIS ứng với các nồng độ sarcosine khác nhau của cảm biến a) sarcosine-MIP (7 CVs)/SPAuE và b) sarcosine-MIP (5 CVs)/SPAuE.
Mặt khác, độ thô ráp cao gây ra bởi kích thước cồng kềnh và sự sắp xếp ngẫu nhiên của các quả cầu PATP được tổng hợp có thể đóng vai trò như các hàng rào không gian ngăn cản quá trình vận chuyển của các phân tử phân tích cũng như sự dao động của các electron. Các hoạt động phát hiện sarcosine của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE mà có số vòng quét tổng hợp polymer 5, 7, 15 CVs, cho thấy rằng cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE được chế tạo với 15 CVs cho kết quả nồng độ bão hòa cao nhất (600 ng/mL). Sau nồng độ đó, delta RCT của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE gần như không thay đổi mặc dù tăng thêm nồng độ sarcosine thử nghiệm. Các kết quả thu được cho thấy dải hoạt động của cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE chưa đáp được yêu cầu cho việc chẩn đoán và theo dõi UTTLT.
NGỤY PHAN TÍN 68
Bảng 3. 3. Giá trị các thành phần trong mạch tương đương Randles của cảm biến sarcsoien-MIP (7 CVs)/SPAuE và sarcosine-MIP (5 CVs)/SPAuE.