Differenciális elrendezésű nanopórusos ionszelektív szenzorok vizsgálata analitikai teljesítményjellemzők szempontjából
Különböző analitikai mintákat vizsgálva sok esetben okoz gondot a mátrixhatás. A legtöbb klinikai vizsgálat során egy biológiai mintából (pl. vérszérum) egymástól függetlenül kívánjuk meghatározni az egyes komponenseket. A klinikai gyakorlatban a vér és vizelet ionkoncentrációjának a meghatározására az olcsó és megbízható ionszelektív szenzorok alkalmazása terjedt el. Ezekkel naponta több millió mérést végeznek rutinszerűen.
Kutatásom során a kutatócsoportunkban kifejlesztett differenciális elrendezésű elektrokémiai szenzorral való vizsgálatok elvégzésére volt lehetőségem. Célom, hogy továbbfejlesszem az eredetileg lágyított PVC alapú membránokon alapuló módszert [1]. A lágyított PVC alapú membránok hátránya, hogy hosszabb idő alatt a víznél lipofilebb karakterű vérszérum képes extrahálni az ionszelektivitást biztosító komponenseket. Ezért olyan ionszelektív membrán használatát választottuk, amelynél az aktív komponensek kovalensen vannak rögzítve a membrán felszínéhez [2]. Ezeket a mindössze 6 µm vastag arany nanopórusos membránokat vizsgáltam analitikai teljesítményjellemzők szempontjából. Korábban a kutatócsoportban megmutattuk, hogy lehetséges két membrán felhasználásával - ahol a két membrán között az egyetlen különbség az ionofor jelenléte - differenciális elrendezésű szenzorban alkalmazva csökkenteni a mátrixhatást a hagyományos felépítésű ionszelektív szenzorokhoz képest. Ennek bemutatására a nanopórusos szenzort potenciometriás, amperometriás és elektrokémiai impedancia spektroszkópiás méréseknek vetettem alá. A mérések sikerességének előfeltétele, hogy a nanopórusos membrán ioncserélő tulajdonsággal rendelkezzen, ezért optimáltam a kovalens módosításhoz használt lipofil karakterű és az állandó töltéssel rendelkező tiolok arányát. Az ionszelektivitást tiol funkciós csoporttal rendelkező ezüst ionoforral biztosítottam. Vizsgáltam a membránok válaszát egyenként és differenciális elrendezésben különböző kationokra potenciometriás és amperometriás módszerekkel. Az egyes szelektivitási tényezők meghatározásán túl vizsgáltam a hagyományos és differenciális elrendezés és az alkalmazott mérési elv - potenciometria (I = 0A) vagy amperometria (E = 0V) - kimutatási határra és ismételhetőségre gyakorolt hatását.
[1] Nagy, X.; Höfler, L. Analitical Chemistry 2016 DOI:10.1021/acs.analchem.6b03043
[2] Jágerszki, G.; Takács, Á.; Bitter, I.; Gyurcsányi, R.E. Angew Chem 2011, 50, 1656-1659.
