Biosensor elektrokimia untuk pengesanan 17β-estradiol menggunakan mikrosfera polimer metakrilat-akrilat terfungsi

Abstract

17ß-estradiol (E2) adalah sejenis bahan kimia pengganggu endokrin (EDC) yang sering dikaji kerana sebatian ini banyak dikumuhkan oleh manusia melalui proses perkumuhan dan dilepaskan kembali ke dalam sistem air tanpa dipantau oleh loji rawatan air. Tahap E2 yang tidak normal boleh menyebabkan masalah kesihatan seperti tulang lemah (osteoporosis) dan masalah kesuburan disebabkan oleh ketidakseimbangan hormon. Untuk memastikan pengesanan awal dan pengurusan yang betul bagi keadaan ini, biopengesanan berterusan terhadap tahap E2 adalah penting untuk mengekalkan keseimbangan hormon dan kesihatan keseluruhan. Pendekatan alternatif telah diambil dengan menggabungkan sensor elektrokimia dengan 76-mer aptamer yang mempunyai rantaian khusus E2 yang telah terbukti mempunyai keafinan tinggi kepada E2. Polimer metakrilat-akrilat dengan struktur mikrosfera telah digunakan untuk meningkatkan kepekatan aptamer yang dipegun dan meningkatkan kepekaan sensor tanpa memerlukan amplifikasi oleh bahan konduktif. Penyelidikan ini telah membangunkan biosensor elektrokimia untuk mengesan 17ß-estradiol (E2) menggunakan polimer metakrilat-akrilat yang diubah suai. Polimer poli(glisidil metakrilat-ko-n-butil akrilat) terfungsi dengan nisbah isi padu 90:10 dalam bentuk mikrosfera bertindak sebagai matriks untuk pemegunan E2-aptamer secara kovalen. Berdasarkan analisis elektrokimia, biosensor 17ß-estradiol (E2) yang dibangunkan berasaskan aptamer ini telah berjaya menunjukkan julat kepekaan linear antara 0.1 nM - 1.0 μM (R2 = 0.9937) dan had pengesanan rendah sebanyak 7.384 pM. Kebolehasilan biosensor (n=8) diperoleh ialah antara 2.65% - 12.23% dan adalah selektif terhadap molekul E2 berbanding dengan tindak balas terhadap sebatian EDC yang lain. Selain itu, biosensor yang dihasilkan telah berjaya mengesan kepekatan E2 yang ditambah ke dalam sampel air sungai dengan peratusan pemulihan yang tinggi di antara 92.5 dan 97.2%. Oleh itu, biosensor yang dibangunkan ini berfungsi dengan baik dalam mengesan dan memantau kepekatan E2 dalam sampel air.