Design and Development of Conjugated Polymer Nanoparticles-Based Biosensor for Pesticide Detection

Pestisitlerin çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkili olması, gıda ürünleri ve su kaynaklarındaki kalıntıların küresel ölçekte ciddi bir sorun haline gelmesine yol açmaktadır. Bu nedenle, pestisitlerin gıda ve sebzelerde insan vücudu ile temas etmeden önce tespit edilmesini sağlayacak algılama sistemlerinin geliştirilmesine acil ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, poli(3-heksiltiyofen) nanopartikülleri (P3HTNP’ler) ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) nanopartikülleri (PEDOTNP’ler) kullanılarak asetilkolinesteraz (AChE) temelli elektrokimyasal bir biyosensör geliştirilmiştir. Biyosensörün hazırlanmasında P3HTNP’ler sentezlenmiş ve Dinamik Işık Saçılımı (DLS), zeta potansiyeli, Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskopisi (FE-SEM), Ultraviyole-Görünür Işık (UV-Vis) absorpsiyon spektroskopisi ve floresans emisyon ölçümleri ile karakterize edilmiştir. P3HTNP’lerin PEDOTNP’ler ile kombinasyonu sonucunda, asetiltiyokolinklorür (AThCl) için yüksek performanslı bir biyosensör (PEDOTNP’ler/P3HTNP’ler/AChE) elde edilmiştir. Optimizasyon çalışmalarının ardından biyosensörün elektrokimyasal özellikleri, yüzey morfolojisi ve analitik performans parametreleri değerlendirilmiştir. Geliştirilen biyosensör, 0.009 mM tespit sınırı (LOD) ve 37.843 μA·mM⁻¹·cm⁻² duyarlılık değeri ile üstün bir analitik performans sergilemiştir. Ayrıca, hedef biyosensör girişim etkilerine karşı yüksek seçicilik göstermiş ve uzun vadeli kullanımlarda da yüksek stabilitesini sürdürmüştür.