CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.2. Khảo sát hoạt động của cảm biến xác định kháng nguyên ENRO sử dụng đầu thu sinh
4.2.2. Khảo sát hoạt động của cảm biến xác định kháng nguyên ENRO sử dụng đầu thu
đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP
Đểđánh giá hoạt động của cảm biến sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO- MIP, chúng tôi tiến hành đo phổ EIS và so sánh với cảm biến sử dụng đầu thu sinh học tự nhiên kháng thể ENRO/SAM(p-ATP)/AuNPs-SPCE và cảm biến NIP/AuNPs- SPCE (không in phân tử ENRO vào mạng polyme).
78
Hình 4.6. Đặc trưng phổ EIS của: a) cảm biến kháng thể ENRO/SAM (p-ATP)/AuNPs- SPCE; b) cảm biến sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP/AuNPs-SPCE và c)
cảm biến NIP/AuNPs-SPCE vào nồng độ kháng nguyên ENRO.
Trên hình 4.6 trình bày đặc trưng phổ EIS của ba cảm biến nói trên. Kết quả cho thấy đường kính bán cung của phổ EIS trên mặt phẳng Nyquist (tương đương giá trị điện trở kháng truyền điện tử RCT) ENRO-MIP/AuNPs-SPCE (xem hình 4.6b) tăng khi nồng độ kháng nguyên ENRO tăng. Sựtăng này có thể được giải thích là do đã xảy ra tái liên kết của kháng nguyên ENRO với khuôn in đặc hiệu của chúng tạo thành một lớp điện môi ngăn cản quá trình truyền điện tử tới đế.
Trong dải nồng độ kháng nguyên ENRO từ1 ng/mL đến 20 ng/mL, giá trị RCT của cảm biến ENRO/SAM (p-ATP)/AuNPs-SPCE tăng từ 0,13 kΩ đến 1,65 kΩ, trong khi ở cảm biến ENRO-MIP/AuNPs-SPCE là từ0,15 kΩ đến 3,35 kΩ. Với cảm biến NIP/AuNPs-SPCE là cảm biến chế tạo tương tựnhư cảm biến ENRO-MIP/AuNPs- SPCE nhưng không có phân tửkháng nguyên được in vào mạng polyme. Khi đo phổ EIS, giá trị điện trở RCT tăng từ0,15 kΩ đến 0,27 kΩ tương ứng với nồng độ kháng nguyên ENRO từ1 ng/mL đến 20 ng/mL. Sự tăng này là không đáng kể so với sự tăng xảy ra ở cảm biến MIP/AuNPs-SPCE. Điều này chứng tỏ không có sự liên kết hay bám dính của kháng nguyên ENRO vào bề mặt điện cực cảm biến.
79
Hình 4.7. Đường đặc trưng chuẩn thể hiện sự phụ thuộc của ΔRCT vào nồng độ kháng nguyên ENRO của cảm biến kháng thể ENRO-SAM/AuNPs-SPCE, ENRO-MIP/AuNPs-
SPCE và NIP/AuNPs-SPCE.
Trên hình 4.7 trình bày đường chuẩn thể hiện sự phụ thuộc của ΔRCT (sựthay đổi giá trị RCT của cảm biến tại nồng độ kháng nguyên ENRO so với mẫu trắng) vào nồng độ kháng nguyên ENRO của cảm biến sử dụng đầu thu sinh học tựnhiên (SAM), đầu thu sinh học nhân tạo (ENRO-MIP) và cảm biến NIP. Kết quả cho thấy, cảm biến ENRO-MIP/AuNPs-SPCE có hệ sốxác định bội R2là 0,996 và độ nhạy đạt 302 Ω/ng. mL-1, gấp 3 lần so với độ nhạy của cảm biến ENRO/SAM (p-ATP)/AuNPs-SPCE. Như vậy, cảm biến nhận biết kháng nguyên ENRO khi sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP có độ nhạy và hệ số xác định bội tốt hơn nhiều so với cảm biến sử dụng đầu thu sinh học tựnhiên. So sánh đường đặc trưng chuẩn thể hiện sự phụ thuộc ΔRCT vào nồng độ kháng nguyên ENRO của cảm biến ENRO-MIP/AuNPs-SPCE và cảm biến NIP/AuNPs-SPCE. Kết quả cho thấy, cảm biến NIP/AuNPs-SPCE có giá trị ΔRCT là gần như không thay đổi khi nồng độ kháng nguyên tăng. Nguyên nhân là do khi cho kháng nguyên ENRO tiếp xúc với bề mặt điện cực của cảm biến (không tồn tại các hốc nhận diện đặc hiệu) đã không xảy ra quá trình tái liên kết hay bám dính của kháng nguyên ENRO lên đó. Điều này một lần nữa chứng tỏ tín hiệu thu được của cảm biến MIP là do sự tái liên kết của phân tử kháng nguyên ENRO vào các hốc nhận diện đặc hiệu của chúng. Giới hạn phát hiện (LOD) của cảm biến ENRO-MIP/AuNPs-SPCE là 0,05 ng/mL.