Để đánh giá của hiệu suất làm việc của cảm biến, điện cực của cảm biến được tiếp xúc với các nồng độ sarcosine khác nhau, từ 1 ng/mL đến 2.6 µg/mL. Đồ thị Nyquist của phổ tổng trở tương ứng với các nồng độ khác nhau được biểu diễn trong hình 3.8 và các tham số chuẩn hóa của phổ trở kháng ứng với mô hình tương đương Randles được nêu trong bảng 3.6.
Nồng độ Sarcosine
(µg/mL)
Thành phần mạch tương đương
MIP (7 CVs)/SPCE MIP (15 CVs)/SPCE MIP (20 CVs)/SPCE
RCT (kΩ) Cdl(µF) RCT (kΩ) Cdl(µF) RCT (kΩ) Cdl(µF) 0 0.04 5.76 0.07 4.17 0.08 4.96 0.001 0.15 3.40 0.19 2.48 0.32 1.85 0.01 0.24 2.62 0.41 2.30 0.45 1.64 0.1 0.28 2.61 0.69 2.09 0.65 1.61 0.6 0.44 2.54 1.06 2.08 0.75 1.51 1.6 0.51 2.28 1.33 1.99 1.01 1.50 2.1 0.55 2.04 1.92 1.97 1.26 1.43 2.6 0.68 1.96 2.20 1.95 1.46 1.41
NGỤY PHAN TÍN 74
Hình 3. 8. a) Phổ EIS của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs)/AuNPs/SPCE đáp ứng tại các nồng độ khác nhau; b) Đường đặc trưng chuẩn của các cảm biến sarcosine-MIP/AuNPs/SPCE và NIP/AuNPs/SPCE.
Chúng ta có thể quan sát thấy rằng đường kính bán cung Nyquist tăng đáng kể tương ứng với nồng độ sarcosine tăng dần. Đó là do quá trình tái liên kết giữa một lượng lớn các phân tử sarcosine với các khuôn in trên màng MIP làm quá trình truyền điện tích đến bề mặt điện cực bị cản trở dẫn đến làm tăng điện trở RCT [21, 33, 64]. Ngoài ra chúng ta cũng có thể thấy giá trị lớp điện tích kép Cdl
giảm dần khi mà nồng độ sarcosine tăng lên. Nhưng độ nhạy của giá trị này với sự thay đổi của nồng độ sarocisne là thấp hơn rất nhiều so với RCT. Các kết quả tương tự cũng có thể tìm thấy trong các báo cáo đã công bố nghiên cứu về việc phát hiện các protein [2–4] và các tế bào [9, 59].
Đường đặc trưng chuẩn thu được sau khi biểu diễn giá trị RCT với logarit của các nồng độ sarcosine tương ứng (Hình 3.8). Từ đường đặc trưng chuẩn, chúng ta xác định được dải tuyến tính của nồng độ sarcosine từ 1 ng/mL đến 1.6 g/mL ứng với phương trình tuyến tính RCT (k) = 0.406 + 1.459*log C (g/mL) với hệ số tuyến tính là 0.995. Giới hạn phát hiện (LoD) của cảm biến với sarcosine được xác định là 0.76 ng/mL với diện tích của bề mặt điện cực làm việc bằng 2.64 mm2
. Giá trị LoD thu được dựa trên độ lệch chuẩn (STDEV) của mẫu blank và giá trị slope của đường đặc trưng chuẩn:
NGỤY PHAN TÍN 75
Trong vùng tuyến tính thứ hai của đường cong, hệ số góc của đường thẳng tăng đáng kể so với vùng đầu tiên. Đặc trưng này của đường đặc trưng chuẩn cho thấy rằng một lượng đáng kể các khuôn in có thể tồn tại ngay trên bề mặt hạt vàng để lộ hạt vàng tiếp xúc trực tiếp với dung dịch. Ở các nồng độ sarcosine trên 1.6 µg/mL, hầu hết các khuôn in này đã bị các phân tử sarcosine chiếm giữ và quá trình truyền điện tích trực tiếp đến các bề mặt hạt vàng lộ ra bị cản trở, do vậy dẫn đến giá trị RCT tăng lên một cách đột ngột. Đặc tính đã phân tích ở trên của đường đặc trưng chuẩn cũng đã chứng tỏ rằng màng PATP tổng hợp trên AuNPs/SPCE rất mỏng và có thể đạt tới kích thước nano.
Bảng 3. 6. Giá trị các thành phần trong mạch tương đương Randles của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs)/AuNPs/SPCE và NIP (15 CVs)/AuNPs/SPCE.
Giá trị RCT liên quan đến sự liên kết của các phân tử sarcosine trên điện cực NIP thấp hơn rất nhiều lần so với điện cực MIP. RCT của cảm biến NIP/AuNPs/SPCE không thay đổi nhiều khi tăng nồng độ sarcosine. Qua phép so sánh này, chúng ta có thể xác nhận rằng cảm biến sarcosine-MIP được chế tạo có nhạy và đặc hiệu rất tốt với các phân tử sarcosine.