BibTex RIS Cite

Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması

Year 2016, Volume: 6 Issue: 2, 399 - 405, 01.06.2016

Abstract

Bu çalışmada, su kaynakları ve atıksularda izlenmesi gereken önemli kirletici parametrelerden olan fenol ve fenol türevlerinin güvenli, seçici, hassas ve hızlı ölçülmesi amacıyla karbon nanotüp ile modifiye edilmiş iletken polimerik film kaplı çalışma elektrodu tabanlı fenol biyosensörü geliştirilmiştir. Fenol oksidasyonundan sorumlu olan tyrosinase enzimi çalışma elektrodu üzerine immobilize edilmiştir. Tasarlanan biyosensörde 18 farklı fenol türü analiz edilmiş, ölçüm için analitik parametreler hesaplanarak sonuçlar tartışılmıştır. Biyosensörün test edilen 5 fenol türüne tepki göstermesi, tyrosinase enziminin farklı fenolikler için geliştirilecek biyosensörlerde yüksek seçicilikte bir enzim olduğunu göstermiştir. Sistemde, karbon nanotüpün elektroaktiviteyi artırarak biyosensör sinyal gücüne katkıda bulunduğu sonucuna varılmıştır

References

  • Chang, SC., Rawson, K., McNeil, CJ. 2002. Disposable tyrosinase-peroxidase bi-enzyme sensor for amperometric detection of phenols. Biosens. Bioelectron., 17: 1015-1023.
  • Çubukçu, M. 2008. Nanokompozitler ve elektrokimyasal sensör uygulamaları. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Üniversitesi, 100 s.
  • Diaz, AF., Kanazawa, KK., Gadrini, GP. 1979. Electrochemical polymerization of pyrrole. J. Chem. Soc. Chem. Comm., 62: 635- 636.
  • Ikehata, K. 2000. Characterization of tyrosinase for the treatment of aqueous phenols. Bioresource Technol., 74: 191-199.
  • Kim, MA., Lee, WY. 2003. Amperometric phenol biosensor based on sol–gel silicate/Nafion composite film. Anal. Chim. Acta, 479:143-150.
  • Koile, R., Johnson, D. 1979. Electrochemical removal of phenolic films from a platinum anode. Anal. Chem., 51: 741-744.
  • Korkut, S., Keskinler, B., Erhan, E. 2008. An amperometric biosensor based on multiwalled carbon nanotubepoly (pyrrole)-horseradish peroxidase nanobiocomposite film for determination of phenol derivatives. Talanta, 76:1147-1152.
  • Li, YF., Liu, ZM., Liu, YL., Yang, YH., Shen, GL., Yu, RQ. 2006. A mediator-free phenol biosensor based on immobilizing tyrosinase to ZnO nanoparticles. Anal. Biochem., 349: 33-40.
  • Marko-Varga, G., Emnneus, MJ., Gorton, L., Ruzgas, T. 1995. Development of enzyme-based amperometric sensors for the determination of phenolic compounds. Trends Analyt. Chem., 14: 319-328.
  • Merkoçi, A., Pumera, M., Llopis, X., Perez, B., del Vale, M., Alegret, S. 2005. New materials for electrochemical sensing VI: Carbon nanotubes. Trends Analyt. Chem., 24: 826-838.
  • Tkac, J., Whittaker, JW., Ruzgas, T. 2007. The use of single walled carbon nanotubes dispersed in a chitosan matrix for preparation of a galactose biosensor. Biosens. Bioelectron., 22: 1820-1824.
  • Tsai, YC., Cheng-Chiu, C. 2007. Amperometric biosensors based on multiwalled carbon nanotube-nafion-tyrosinase nanobiocomposites for the determination of phenolic compounds. Sensor. Actuat. B- Chem., 125: 10-16.
  • Turner, APF. 2000. Biochemistry: biosensors-sense and sensitivity. Science, 290: 1315-1317.
  • Vérdine, C., Fabiano, S., Tran-Minh, C. 2003. Amperometric tyrosinase based biosensor using an electrogenerated polythiophene film as an entrapment support. Talanta, 59: 535-544.
  • Wang, B., Zhang, J., Dong, S. 2000. Silica sol–gel composite film as an encapsulation matrix for the construction of an amperometric tyrosinase-based biosensor. Biosens. Bioelectron., 15:397-402.
  • Wang, J., Musameh, M. 2003. Carbon nanotube/teflon composite electrochemical sensors and biosensors. Anal. Chem., 75: 2075- 2079.
  • Zeng, YL., Huang, YF., Jiang, JH., Zhang, XB., Tang, CR., Shen, GL., Yu, RQ. 2007. Functionalization of multi-walled carbon nanotubes with poly(amidoamine) dendrimer for mediator-free glucose biosensor. Electrochem. Commun., 9: 185-190.
  • Zhao, W., Song, C., Pehrsson, E. 2002. Water-soluble and optically pH-sensitive singlewalled carbon nanotubes from surface modification. J. Am. Chem. Soc., 124:12418-12419.

Design of Carbon Nanotube Embedded Biosensor and Its Usage for Detection of Phenol and Its Derivatives Which are Environmental Pollutants

Year 2016, Volume: 6 Issue: 2, 399 - 405, 01.06.2016

Abstract

In this study, a phenol biosensor based on the carbon nanotube modified conductive polymeric film coated working electrode has been developed for safe, selective, sensitive and fast detection of phenol and its derivatives, which are important pollutants should be detected in water sources and wastewaters. Enzyme tyrosinase responsible for phenol oxidation has been immobilized onto the working electrode. Various 18 phenol derivatives have been analyzed by the designed biosensor, and the results have been discussed by calculating the analytical parameters of the measurement. Response of the biosensor to 5 phenolics among the tested phenols showed that the tyrosinase was highly selective enzyme for biosensors would be developed for different phenols. It was concluded that carbon nanotube contributed to the biosensor signal by enhancing the electroactivity.

References

  • Chang, SC., Rawson, K., McNeil, CJ. 2002. Disposable tyrosinase-peroxidase bi-enzyme sensor for amperometric detection of phenols. Biosens. Bioelectron., 17: 1015-1023.
  • Çubukçu, M. 2008. Nanokompozitler ve elektrokimyasal sensör uygulamaları. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Üniversitesi, 100 s.
  • Diaz, AF., Kanazawa, KK., Gadrini, GP. 1979. Electrochemical polymerization of pyrrole. J. Chem. Soc. Chem. Comm., 62: 635- 636.
  • Ikehata, K. 2000. Characterization of tyrosinase for the treatment of aqueous phenols. Bioresource Technol., 74: 191-199.
  • Kim, MA., Lee, WY. 2003. Amperometric phenol biosensor based on sol–gel silicate/Nafion composite film. Anal. Chim. Acta, 479:143-150.
  • Koile, R., Johnson, D. 1979. Electrochemical removal of phenolic films from a platinum anode. Anal. Chem., 51: 741-744.
  • Korkut, S., Keskinler, B., Erhan, E. 2008. An amperometric biosensor based on multiwalled carbon nanotubepoly (pyrrole)-horseradish peroxidase nanobiocomposite film for determination of phenol derivatives. Talanta, 76:1147-1152.
  • Li, YF., Liu, ZM., Liu, YL., Yang, YH., Shen, GL., Yu, RQ. 2006. A mediator-free phenol biosensor based on immobilizing tyrosinase to ZnO nanoparticles. Anal. Biochem., 349: 33-40.
  • Marko-Varga, G., Emnneus, MJ., Gorton, L., Ruzgas, T. 1995. Development of enzyme-based amperometric sensors for the determination of phenolic compounds. Trends Analyt. Chem., 14: 319-328.
  • Merkoçi, A., Pumera, M., Llopis, X., Perez, B., del Vale, M., Alegret, S. 2005. New materials for electrochemical sensing VI: Carbon nanotubes. Trends Analyt. Chem., 24: 826-838.
  • Tkac, J., Whittaker, JW., Ruzgas, T. 2007. The use of single walled carbon nanotubes dispersed in a chitosan matrix for preparation of a galactose biosensor. Biosens. Bioelectron., 22: 1820-1824.
  • Tsai, YC., Cheng-Chiu, C. 2007. Amperometric biosensors based on multiwalled carbon nanotube-nafion-tyrosinase nanobiocomposites for the determination of phenolic compounds. Sensor. Actuat. B- Chem., 125: 10-16.
  • Turner, APF. 2000. Biochemistry: biosensors-sense and sensitivity. Science, 290: 1315-1317.
  • Vérdine, C., Fabiano, S., Tran-Minh, C. 2003. Amperometric tyrosinase based biosensor using an electrogenerated polythiophene film as an entrapment support. Talanta, 59: 535-544.
  • Wang, B., Zhang, J., Dong, S. 2000. Silica sol–gel composite film as an encapsulation matrix for the construction of an amperometric tyrosinase-based biosensor. Biosens. Bioelectron., 15:397-402.
  • Wang, J., Musameh, M. 2003. Carbon nanotube/teflon composite electrochemical sensors and biosensors. Anal. Chem., 75: 2075- 2079.
  • Zeng, YL., Huang, YF., Jiang, JH., Zhang, XB., Tang, CR., Shen, GL., Yu, RQ. 2007. Functionalization of multi-walled carbon nanotubes with poly(amidoamine) dendrimer for mediator-free glucose biosensor. Electrochem. Commun., 9: 185-190.
  • Zhao, W., Song, C., Pehrsson, E. 2002. Water-soluble and optically pH-sensitive singlewalled carbon nanotubes from surface modification. J. Am. Chem. Soc., 124:12418-12419.
There are 18 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Research Article
Authors

Muhammet Samet Kılıç This is me

Şeyda Korkut This is me

Publication Date June 1, 2016
Published in Issue Year 2016 Volume: 6 Issue: 2

Cite

APA Kılıç, M. S., & Korkut, Ş. (2016). Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması. Karaelmas Fen Ve Mühendislik Dergisi, 6(2), 399-405.
AMA Kılıç MS, Korkut Ş. Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi. June 2016;6(2):399-405.
Chicago Kılıç, Muhammet Samet, and Şeyda Korkut. “Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı Ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol Ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması”. Karaelmas Fen Ve Mühendislik Dergisi 6, no. 2 (June 2016): 399-405.
EndNote Kılıç MS, Korkut Ş (June 1, 2016) Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 6 2 399–405.
IEEE M. S. Kılıç and Ş. Korkut, “Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması”, Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, vol. 6, no. 2, pp. 399–405, 2016.
ISNAD Kılıç, Muhammet Samet - Korkut, Şeyda. “Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı Ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol Ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması”. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 6/2 (June 2016), 399-405.
JAMA Kılıç MS, Korkut Ş. Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi. 2016;6:399–405.
MLA Kılıç, Muhammet Samet and Şeyda Korkut. “Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı Ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol Ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması”. Karaelmas Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 6, no. 2, 2016, pp. 399-05.
Vancouver Kılıç MS, Korkut Ş. Karbon Nanotüp Katkılı Biyosensör Tasarımı ve Biyosensörün Çevresel Kirletici Olan Fenol ve Türevlerinin Tespitinde Kullanılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi. 2016;6(2):399-405.