Elektrochemická měření v body fluid kapalinách s využitím potenciostatu

Abstract

Hlavním cílem bakalářské práce je vytvoření laboratorní úlohy, kde se studenti seznámí s metodami elektrochemické detekce a přípravou simulované tělní tekutiny. Aby bylo možné tohoto cíle dosáhnout, byla provedena rešerše na témata „Elektrochemická detekce“ a „Roztoky simulující tělní tekutiny“. Po provedení rešerše byla pro další pokračování zvolena metoda chronoamperometrie, díky které je možné detekovat rozpuštěnou glukózu v simulované krevní plazmě. Simulace krevní plazmy byla provedena namícháním Hankova vyváženého solného roztoku (HBSS), který má podobné iontové koncentrace, jako se nachází ve skutečné lidské krevní plazmě. Detekce probíhala za pomocí tzv. průtokové analýzy, kdy je nosná kapalina smíchána s glukózou ze simulované krevní plazmy. Glukóza je následně zachycena a detekována pomocí biosenzoru, průtokové cely a potenciostatu PalmSens 4. Při experimentální části byla nejdříve naměřena odezva na koncentrace glukózy v roztoku NaCl. Poté bylo provedeno měření čtyř vzorků HBSS s rozdílnými koncentracemi glukózy a zhodnocení různých vlivů na elektrochemickou odezvu, mezi které patří teplota vzorku s glukózou, rychlost průtoku nosné kapaliny a aplikované napětí na biosenzoru.

The bachelor thesis aims to get students acquainted with methods of electrochemical detection and preparation of simulated body fluids. As the first step, a literature search was conducted on the topics “Electrochemical detection” and “Simulated body fluid solutions”. Subsequently, the chronoamperometry technique was chosen for its potential to detect dissolved glucose in simulated blood plasma – Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS), whose ionic concentrations are similar to those found in human blood plasma. The detection was done with the help of flow analysis, where the carrier liquid is mixed with glucose from the simulated blood plasma. Glucose is then captured and detected using a biosensor, a flow cell, and the PalmSens 4 potentiostat. In the experimental part, the response to glucose concentrations in NaCl solution was measured first. Then, four HBSS samples with different glucose concentrations were measured and the different effects on the electrochemical response were evaluated, including the temperature of the glucose sample, the carrier fluid flow rate, and the applied voltage on the biosensor.