مقایسه اي بر سنسورهاي الکتروشیمیایی آنزیمی و غیرآنزیمی گلوکز بر اساس مرور مقالات

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: دیابت بیماري است که براي کنترل عوارض آن نیاز به پایش مداوم سطح گلوکز خون دارد. در حال حاضر اندازهگیري گلوکز خون با استفاده از دستگاههاي پرتابل صورت میگیرد که غالب الکترودهاي این دستگاهها با استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز کار میکند. به دلیل قیمت بالاي آنزیم و ناپایداري آن استفاده از سنسورهاي الکتروشیمیایی غیرآنزیمی میتواند کمک شایانی به پیدایش دستگاه هاي نسل جدید کند. کلیدواژههاي اندازه گیري گلوکز، PubMed و Science Direct ،Scopus ،Elsevier روشکار: در این مطالعه از پایگاههاي سنسورهاي الکتروشیمیایی غیرآنزیمی در بازه زمانی 1962 تا 2020 جستجوگردید و مطالعه شدند. یافتهها: در این مقاله مروري، ابتدا به نسلهاي مختلف سنسورهاي گلوکز و نحوه ساخت آنها اشاره شده است و انواع مواد بکار رفته در تهیه سنسورهاي بر پایه آنزیم مورد بحث قرار گرفته است. در ادامه، به پیشرفتهاي حاصل در زمینه ساخت سنسورهاي غیرآنزیمی اشاره شده و مزایا و چالشهاي موجود در زمینه این نوع از حسگرهاي گلوکز مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. از جمله مواد بکار رفته در تهیه سنسور الکتروشیمیایی غیر آنزیمی گلوکز میتوان به پلاتین، مس، آلیاژ هاي پلاتین، نانومواد طلا و پلاتین و پلیمرهاي قالب مولکولی اشاره کرد. مشکل عمده این ترکیبات مربوط به عدم گزینشپذیري این ترکیبات و سیگنال ضعیف آنها به علت مداخله گونههاي مزاحم است. به هرحال، براي حل این مشکل استفاده از پلیمرهاي قالب مولکولی گزینه مناسبی به نظر میرسد. نتیجهگیري: سنسورهاي الکتروشیمیایی غیرآنزیمی گلوکز از مزیت پایداري بالا و قیمت پایین برخوردار هستند و با اندازهگیري میزان گلوکز در مایعات بیولوژیکی میتوانند به کنترل دیابت کمک شایانی کنند. پیشرفت در علم نانو و فناوري نانو و پلیمرهاي قالب مولکولی امکان تولید نانومواد جدیدي را براي ایجاد سیستمهاي فاقد آنزیم براي تشخیص گلوکز فراهم کرده است ولی مطالعات متعددي نیاز است تا این سنسورها وارد بازار مصرف شوند.

عنوان انگليسی

Comparison of Electrochemical Enzymatic and Non-enzymatic Glucose Sensors Based on Literature Review

خلاصه انگلیسی

Background & objectives: Diabetes is a disease that requires continuous monitoring of blood glucose levels to control its complications. At present, blood glucose is measured using portable devices; most of the electrodes of these devices work using the enzyme glucose oxidase. Due to the high cost of the enzyme and its instability, non-enzymatic electrochemical sensors can significantly contribute to the emergence of new generation devices. Methods: In this study, keywords of glucose measurement, non-enzymatic electrochemical sensors in the period 1962 -2020, were searched and studied from Elsevier, Scopus, Science Direct and PubMed databases. In this review, first, the different generations of glucose sensors and how they are made are mentioned, and the types of materials used in the preparation of enzyme-based sensors are discussed. The progress made in non-enzymatic sensors is mentioned in the following, and the advantages and challenges of these types of glucose sensors are discussed. Results: Materials used to prepare non-enzymatic glucose electrochemical sensors are platinum, copper, platinum alloys, gold and platinum nanomaterials, and molecular mold polymers. The main problem of these compounds is the lack of selectivity of these compounds and their weak signal due to the intervention of disturbing species. However, using molecular mold polymers seems an excellent option to solve this problem. Conclusions: Non-enzymatic glucose electrochemical sensors have the advantage of high stability and low cost, and measuring the amount of glucose in biological fluids can be helpful in controlling diabetes. Advances in nanoscience and nanotechnology and molecularly formulated polymers have made it possible to produce new nanomaterials to create enzymefree systems for glucose detection, but several studies are needed to bring these sensors to market.

Document Downloads