Development of a Functional Sio2 Supported Ni Nanoparcle Based Non-Enzymatic Amperometric Dopamin Sensor

Abstract

Çalışmamızda yeni bir dopamin (DA) elektrokimyasal sensörü geliştirildi. Bunun için destek malzemesi olarak kullanılan SiO2-APTES, (3-aminopropil)trietoksisilan SiO2 bileşiğine bağlanarak elde edildi. Daha sonra nikel (Ni) nanoparçacıkları bu destek üzerinde biriktirilerek Ni@SiO2-APTES nanokompoziti sentezlendi. Ni@SiO2-APTES nanokompozitin yapısı Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskopisi (SEM-EDX) kullanılarak aydınlatıldı. Ni@SiO2-APTES nanokompoziti kullanılarak camsı karbon elektrot (GCE) modifiye edilerek Ni@SiO2-APTES/GCE çalışma elektrodu hazırlandı. Elektrodun kararlılığı için nafyon kullanıldı. Elde edilen bu sensörün bazı elektrokimyasal karakterizasyonları için dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve amperometrik yöntemler kullanıldı. Nf/Ni@SiO2-APTES/GCE sensörü kullanılarak DA için doğrusal tayin aralığı 2x10-7-2.52x10-4 M olarak belirlendi. Gözlenebilme sınırı (LOD) 3xstandart sapma/duyarlılık eşitliğine göre 0.07 µM olarak hesaplandı. Sensör tatmin edici seçicilik, tekrarlanabilirlik, tekrar oluşturulabilirlik ve depolama kararlılığı gösterdi. Son olarak dopamin içeren ve ticari olarak satılan ampüllerde ve idrarda dopamin tayin edildi. Elde edilen sonuçlara göre Nf/Ni@SiO2-APTES/GCE sensörü kullanılarak DA'nın elektrokimyasal olarak tayin edilebileceğini gösterdi.

In our study, a new dopamine (DA) electrochemical sensor was developed. For this, SiO2-APTES, which is used as a support material, was obtained by binding to the (3-aminopropyl)triethoxysilane SiO2 compound. Then, nickel (Ni) nanoparticles were deposited on this support and Ni@SiO2-APTES nanocomposite was synthesized. The structure of Ni@SiO2-APTES nanocomposite was elucidated using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM-EDX). The Ni@SiO2-APTES/GCE working electrode was prepared by modifying the glassy carbon electrode (GCE) using the Ni@SiO2-APTES nanocomposite. Nafion (Nf) was used for the stability of the electrode. Electrochemical cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and amperometric methods were used for some electrochemical characterization of the sensor. The linear determination range for DA was determined as 2x10-7-2.52x10-4 M by the Nf/Ni@SiO2-APTES/GCE sensor. The limit of detection (LOD) was calculated as 0.07 µM according to the 3x standard deviation/sensitivity equation. The sensor showed satisfactory selectivity, repeatability, reproducibility and storage stability. Finally, dopamine was determined in urine and commercially avaliable ampoules containing dopamine. The results showed that DA could be determined electrochemically using the Nf/Ni@SiO2-APTES/GCE sensor.