Gıda Endüstrisinde Kullanılmak Üzere Keggin Tipi Polioksometalat/İletken Polimer Kompozitine Dayalı Glukoz Sensörü Hazırlanması

Preparation of Glucose Sensor Based on Keggin Type Polyoxometalate/Conducting Polymer Composite for Use in Food Industry

Özet

Otomasyonun gerektirdiği sürekli izleme ve kontrol sistemlerinde biyosensörler hassasiyetleri, kararlılıkları, kullanım kolaylıkları ve cevap hızları ile büyük ölçüde avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada, sektörün ihtiyaçlarını karşılamak üzere Keggin tip Polioksometalat (POM), (nBu4N)3[PW9O34(tBuSiOH)3], varlığında amino grubuna sahip karbazol türevinin (3-amino-9- etilkarbazol (AAC)) elektrokimyasal polimerizasyonu tarafından hazırlanan kompozit filme dayalı yeni amperometrik glukoz sensörü geliştirilmiştir. POM/PAAC kompozit ile modifiye edilen yüzeye Glukoz Oksidaz (GOx) enzimi immobilize edilerek enzimatik biyosensör hazırlanmıştır. Biyosensörün hazırlama ve çalışma koşulları optimize edilerek analitik karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. POM/PAAC-GOx modifiyeli yüzeylerin farklı derişimlerdeki glukoz miktarına karşı -0.7 V(Ag/AgCl) potansiyelde elektrokimyasal yanıtları incelenmiştir. Kısa zamanda hazırlanabilen bu yüzeylerden elde edilen veriler incelendiğinde kola ve meyve suyu gibi gıda örneklerindeki glukoz varlığına karşı hassas olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın literatüre ve endüstriye kattığı yenilik hem düşürülen cevap süresi hem de biyosensörün hazırlanması için geliştirilen yöntemdir. Gıdalardaki glukoz içeriğinin belirlenmesinde yüksek doğrusallık, kısa cevap süresi ve uzun raf ömrü avantajlarının yanı sıra kolay hazırlana bilirliği, uygulamada kolaylık sunması, ölçümlerde zaman ve kimyasallardan kazanım sağlamasıyla ekonomik bir alternatif olacağı düşünülmektedir.

Abstract

In continuous monitoring and control systems as required by automation, biosensors are greatlyadvantageous with their precision, stability, ease of use and response rates. In this study, a newamperometric glucose sensor has been fabricated based on a composite film prepared byelectrochemical polymerization of carbazole derivative with having free amino group in presence ofthe Keggin type polyoxometalate (POM) anion, (nBu4N)3[PW9O34(tBuSiOH)3], in order to meet theneeds of the sector. The enzymatic biosensor was prepared by immobilizing the Glucose Oxidase(GOx) enzyme to the surface modified with the POM/PAAC composite. Biosensor preparation andworking conditions were optimized and analytical characterizations was carried out. Theamperometric response of the POM/PAAC-GOx modified electrode versus varying concentrationsof glucose was studied at a potential value of −0.7 V (Ag/AgCl). When the data obtained from thesesurfaces can be prepared in a short time, it was determined that they are sensitive to the presence ofglucose in food samples such as cola and fruit juice. One of the innovations of this study is theshortening of the response time and the easy preparation of the biosensor. In addition to highlinearity, short response time and long shelf life advantages in determining the glucose content infoods, it is thought that it will be an economical alternative with its easy preparation, ease ofapplication and time and chemicals gain in measurements.