Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/58211
Title: อิทธิพลของขนาดรูพรุนของเมโซเซลลูลาร์โฟมซิลิกา/อนุภาคนาโนทองต่อประสิทธิภาพของกลูโคสไบโอเซนเซอร์
Other Titles: Effects of pore sizes of mesocellular foam silica/gold nanoparticles on efficiency of glucose biosensor
Authors: ยุทธพงศ์ กลิ่นธงชัย
Advisors: สีรุ้ง ปรีชานนท์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Seeroong.P@Chula.ac.th,Seeroong.P@chula.ac.th
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้ได้มุ่งเน้นศึกษาอิทธิพลขนาดรูพรุนของวัสดุเมโซเซลลูลาร์โฟมซิลิกา/อนุภาคนาโนทอง (MCF/AuNPs) โดยใช้กลูโคสไบโอเซนเซอร์เป็นตัวทดสอบ โดยงานวิจัยนี้ได้แบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ส่วน ในส่วนที่ 1 เป็นการสังเคราะห์วัสดุเมโซเซลลูลาร์โฟมซิลิกา 5 ชนิด ที่มีอัตราส่วนโดยน้ำหนักของ TMB/P123 เป็น 0.5 1.0 1.5 2.5 และ 2.5 ที่มีการเติมแอมโมเนียมฟลูออไรด์ แล้วทำการวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้ โดยผลที่ได้นั้นเมื่อเพิ่มอัตราส่วนโดยมวลของ TMB/P123 แล้วจะทำให้ขนาดรูพรุนของวัสดุใหญ่ขึ้น อีกทั้งเมื่อเพิ่มสารเติมแต่ง (แอมโมเนียมฟลูออไรด์) จะทำให้ขนาดหน้าต่างของ MCF ใหญ่ขึ้นเช่นกัน และเมื่อทำการสังเคราะห์ทองลงบนวัสดุ จากการส่อง TEM พบว่าอนุภาคนาโนทองมีการกระจายลงบนวัสดุได้ดี ในส่วนที่ 2 ได้นำวัสดุทั้ง 5 ชนิด มาทำการตรึงเอนไซม์กลูโคสออกซิเดส (GOx) ปริมาณ 10 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร พบว่า MCF/AuNPs ที่สังเคราะห์จากอัตราส่วนโดยน้ำหนักของ TMB/P123 ที่เพิ่มมากขึ้นจะสามารถตรึงเอนไซม์ได้ปริมาณที่สูงขึ้น เนื่องจากขนาดรูพรุนที่ใหญ่ทำให้เอนไซม์ที่มีขนาดเล็กกว่าเข้าไปได้ง่าย และเมื่อมีอนุภาคนาโนทองบนวัสดุจะยิ่งทำให้ตรึงเอนไซม์ได้มากขึ้นและในส่วนที่ 3 ทำการทดสอบทางไฟฟ้าเคมีโดยใช้กลไกของกูลโคสไบโอเซนเซอร์ในการทดสอบด้วยวิธีไซคลิกโวลแทมเมตรี (CV) และแอมโพโรเมตรี ในระบบปราศจากออกซิเจนพบว่าการใช้ MCF/AuNP เป็นตัวรองรับ GOx ไม่ช่วยให้เกิดกลูโคสไบโอเซนเซอร์รุ่นที่ 3 แต่ได้กลูโคสไบโอเซนเซอร์รุ่นที่ 1 โดยจากผลการทดสอบด้วย CV ในระบบอิ่มตัวด้วยอากาศที่มีการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารละลายกลูโคสโดยใช้วัสดุที่มีขนาดรูพรุนใหญ่ที่สุดพบการลดลงของกระแสรีดักชันเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของกลูโคสที่ศักย์ไฟฟ้า 0.064 โวล์ต และพบว่าขนาดรูพรุนที่ใหญ่ซึ่งบรรจุเอนไซม์ได้มากขึ้นทำให้ได้กระแสไฟฟ้าตอบสนองที่สูงขึ้น อีกทั้งเมื่ออัตราส่วนของ TMB/P123 มากขึ้นทำให้ได้ค่า LOD และ Km ที่ต่ำลงอีกด้วย
Other Abstract: This research focused on the effect of pore sizes of mesocellular foam silica/gold nanoparticle (MCF/AuNP) based on glucose biosensor.This research was seperated into 3 parts. The first part was the synthesis of 5 different types of mesocellular foam silica by changing the TMB/P123 ratio (w/w) to 0.5 1 1.5 2.5 and 2.5 with ammonium fluoride. Then,the synthesized materials were characterized to examine physical properties. When TMB/P123 ratio (w/w) was increased, the pore sizes of MCFs were found to increase. Moreover, adding ammonium fluoride as an additive resulted in larger window sizes. Next,gold nanoparticles were synthesized on MCF. TEM images showed that gold nanoparticles were evenly distributed in MCF. The second part, GOx immobilization in MCFs were achieved. The results showed that increasing TMB/P123 ratio caused higher enzyme loadings. In addition, when the gold nanoparticles were synthesized on MCF,the enzyme loading was increased.The third part, electrochemistry of glucose biosensor was tested by cyclic voltammetry (CV) and amperometry in nitrogen saturated conditions.The results showed that the thrid generation of glucose biosensor was not achieved by using MCF/AuNPs as reaction matrices. Subsequently,the first generation of glucose biosensor was applied. The results of CV show the current responses on reduction peak with higher glucose concentration in air saturated the system at the potential of 0.064 V. After that,the modified electrodes (TMB/P123 0.5 to 2.5 with ammoniumfluoride) was tested by varying glucose concentration at air saturation using amperometric method. The results showed that increasing TMB/P123 ratio resulted in the higer current responses. LOD and Km were also lower when the TMB/P123 ratio was increased.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเคมี
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/58211
URI: http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.872
metadata.dc.identifier.DOI: 10.58837/CHULA.THE.2016.872
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5770453121.pdf4.33 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.