Dopamin tayini için manyetit nanopartikül temelli elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical sensor based on magnetite nanoparticles for determination of dopamine
Yazar: İLKNUR KASIMOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DERYA KOYUNCU ZEYBEK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, dopaminin tayini için manyetit (Fe3O4) nanopartikül temelli elektrokimyasal sensör geliştirilmesi amaçlandı. Bunun için ilk olarak, grafit tozu, Fe3O4 nanopartikülü ve bağlayıcı olarak mineral yağının karıştırılması ile Fe3O4 nanopartikülleri ile modifiye edilmiş karbon pasta hazırlandı. Elde edilen pastanın bir kısmı polietereterketon çubuk elektrot gövdelerine yerleştirildi ve bu şekilde hazırlanan elektrotlar Fe3O4-MKPE olarak adlandırıldı. Fe3O4-MKPEların elektrokimyasal karakterizasyonu, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve dönüşümlü voltametri teknikleri ile çalışıldı. Elde edilen sonuçlar nanopartikül ile modifiye edilmemiş yalın karbon pasta elektrot (YKPE) ile elde edilenlerle karşılaştırıldı ve Fe3O4 nanopartikülün elektrokatalitik etkinliği gösterildi. Bunun yanında en uygun karbon pasta elektrot bileşimi belirlendi ve 1/6 Fe3O4 nanopartikül/grafit tozu oranının optimum olduğu görüldü. Dopaminin elektrokimyasal yükseltgenme davranışı her iki elektrot kullanılarak da çalışıldı ve YKPE ile karşılaştırıldığında, Fe3O4-MKPE'da dopaminin yükseltgenme potansiyelinin negatif potansiyele doğru kaydığı ve yükseltgenme akımlarının da önemli bir şekilde arttığı görüldü.  Ayrıca Fe3O4-MKPE ile dopamin için doğrusal çalışma aralığı ve tayin sınırı sırasıyla 1,0×10-6  M ̶ 1,0×10-4 M ve 1,9×10-7 M olarak belirlendi. Hazırlanan sensörün analitik uygulanabilirliği dopamin enjeksiyon çözeltisindeki dopamin % geri kazanım değerlerinin belirlenmesi ile değerlendirildi.  Geri kazanım ( %) değerleri 97,4 - 101,7 olarak hesaplandı. 


Anahtar Kelimeler: Dopamin, Manyetit nanopartikül, elektrokimya, sensör, karbon pasta elektrot

Abstract:
In this thesis study, for the determination of dopamine, electrochemical sensor based on magnetite (Fe3O4) nanoparticles was developed. For this, firstly, Fe3O4 nanoparticles modified carbon paste was prepared by mixing Fe3O4 nanoparticles, graphite powder and mineral oil as binding, A portion of the given pastes was placed ﬁrmly into a cavity of polyetheretherketone rod electrode bodies and proposed electrodes were named as Fe3O4-MCPE. Electrochemical characterization of Fe3O4-MCPEs was studied via electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. The obtained results were compared with those obtained by unmodified carbon paste electrode (BCPE) and electrocatalytic efficiency of Fe3O4 nanoparticles was proved. Besides, optimum paste composition was determined and the optimum Fe3O4 nanoparticles / graphite powder ratio was found as 1/6. The electrochemical oxidation behavior of dopamine was studied by using both electrodes and compared to BCPE, at Fe3O4-MCPE, the oxidation potential was shifted toward more negative potential and the oxidation current was increased remarkably. Also linear working range and limit of detection were determined as 1.0×10-6 M  ̶ 1.0×10-4 M and 1,9 ×10-7 M, respectively. The analytical application of proposed sensor was evaluated by determination of recovery values of dopamine in dopamine injection solution. The values of recovery (%) were calculated as 97.4 – 101.7.



Key Words: Dopamine, Magnetite nanoparticles, electrochemistry, sensor, carbon paste electrode