CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2. Cảm biến 17β-estradiol (E2)
3.2.2. Khảo sát hoạt động của cảm biến E2-MIP/EIS
Tương tự cảm biến sarcosine-MIP, các phép đo trở kháng faradaic được tiến hành đểđánh giá hoạt động của các cảm biến E2-MIP. Các cảm biến được chế tạo bao gồm E2-MIP/AuNPs-SPCE, E2-(MIP-Au)composite/AuNPs-SPCE và (NIP- Au)composite/AuNPs-SPCE được tiếp xúc với nồng độ E2 khác nhau, từ 10 fM đến 100 nM.
69
Hình 3.13. Biểu đồ Nyquist cho các phép đo trở kháng faradaic tương ứng với E2 (ở các nồng độ khác nhau từ 1 fM đến 100 nM) đối với a) E2-MIP/AuNPs-SPCE, b) E2-(MIP- Au)composite/AuNPs-SPCE, c) Đường cong đáp ứng (NIP-Au)composite/AuNPs-SPCE và
(d) thu được bằng cách vẽ biểu đồ ΔRCT theo hàm logarit của nồng độ E2 cho cảm biến sinh học dựa trên E2-MIP được chế tạo
Hình 3.13a-c cho thấy đồ thị Nyquist của phổ trở kháng của các cảm biến dựa trên MIP và dựa trên NIP trước và sau khi liên kết E2. Đường kính của hình bán nguyệt Nyquist, tương ứng với điện trở truyền điện tử RCT, tăng một cách có hệ thống khi tăng nồng độE2 đối với các cảm biến E2-MIP/AuNPs-SPCE và E2-(MIP- Au)composite/ AuNPs-SPCE. Đây là kết quả của sự liên kết của các phân tử E2 với các hốc nhận biết. Do đó, sự hình thành lớp phân tử E2 cản trở sự truyền điện tử giữa các mặt và xảy ra sựgia tăng điện trở truyền điện tử. Ngược lại, trong trường hợp cảm biến dựa trên NIP, sựgia tăng là nhỏ không đáng kể. Lý do chính sự gia tăng này là không đầu thu MIP của E2 trên bề mặt của cảm biến NIP, do đó không xảy ra sự liên kết lại của các phân tử E2. Kết quả này nhấn mạnh kết luận của chúng tôi rằng sự khác biệt trở kháng của cảm biến dựa trên MIP không liên quan đến sự hấp thụ vật lý của các phân tử E2 vào màng MIP.
70
Các đường đặc trưng chuẩn của cảm biến được biểu diễn qua sựgia tăng của RCT
như là một hàm của lôgarit nồng độ E2 (Hình 3.13d) cho cả cảm biến dựa trên E2- MIP và NIP. Phạm vi tuyến tính trong biểu diễn lin-log này trải dài hơn 7 bậc độ lớn (từ 10 fM đến 100 nM). Ngoài ra, sự thay đổi RCT của cảm biến E2-(MIP- Au)composite/AuNPs-SPCE lớn hơn E2-MIP/AuNPs-SPCE (3 lần). Điều này khẳng định rằng việc pha tạp hạt nano Au vào mạng polyme dẫn đến cải thiện độ nhạy của cảm biến do tăng cường truyền điện tửđến điện cực cảm biến. Đường chuẩn của cảm biến E2-(MIP-Au)composite/AuNPs-SPCE được mô tả theo công thức thực nghiệm sau: ΔRCT (kΩ) = 34 + 2,2 * C (mol/L). Hệ số R2 = 0,993, cho thấy hệ số tuyến tính cao. Dựa trên đường chuẩn ở trên, giới hạn phát hiện (LOD) của cảm biến này đối với E2 trong chất lỏng được xác định là 2 fM với diện tích điện cực nhạy là 2,64 mm2. Sựthay đổi của RCT là rất nhỏđối với NIP. Điều này khẳng định rằng sựthay đổi của RCT là do liên kết E2 với khuôn nhận diện đặc hiệu của nó, tức là đầu thu sinh học MIP, chứ không phải do bất kỳ sự hấp thụ vật lý nào.