توسعه نانوسنسورهای الکتروشیمیایی برای اندازه‌گیری سریع هورمون‌ گیاهی ایندول‌استیک‌اسید (IAA)

Abstract

هورمون‌های گیاهی از جمله ایندول‌استیک‌اسید (IAA) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اکسین‌های طبیعی، نقش تعیین‌کننده‌ای در تنظیم رشد، ریشه‌زایی و پاسخ گیاهان به تنش‌های محیطی ایفا می‌کنند و اندازه‌گیری سریع و دقیق آن برای مدیریت زراعی و پژوهش‌های فیزیولوژی گیاهی ضروری است. روش‌های مرسوم نظیر کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و الایزا (ELISA)، هرچند دقیق‌اند، به دلیل نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی گران‌قیمت، آماده‌سازی پیچیده نمونه و زمان پاسخ طولانی، برای اندازه‌گیری‌های میدانی و لحظه‌ای مناسب نیستند. در این پژوهش، یک نانوسنسور الکتروشیمیایی مبتنی بر الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح‌شده با نانوکامپوزیت گرافن اکسید کاهش‌یافته و نانوذرات طلا (rGO-AuNPs) برای اندازه‌گیری سریع و انتخابی IAA توسعه داده شد. رفتار الکتروشیمیایی حسگر با ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری پالسی تفاضلی بررسی و شرایط بهینه شامل pH محلول بافر و سرعت روبش پتانسیل تعیین گردید. نتایج نشان داد الکترود اصلاح‌شده در مقایسه با الکترود خام، افزایش قابل‌توجه جریان پیک اکسایش و کاهش پتانسیل مورد نیاز را به همراه دارد که ناشی از سطح فعال الکتروشیمیایی بالاتر و خاصیت کاتالیزوری نانوذرات طلا است. حسگر پیشنهادی گستره خطی مناسب، حد تشخیص پایین و پایداری و تکرارپذیری قابل‌قبولی از خود نشان داد و در اندازه‌گیری IAA در عصاره واقعی گیاه با بازیابی رضایت‌بخش به کار گرفته شد. این نتایج نشان می‌دهد نانوسنسور توسعه‌یافته می‌تواند جایگزینی سریع، کم‌هزینه و قابل‌حمل برای روش‌های زمان‌بر آزمایشگاهی در پایش هورمون‌های گیاهی باشد.