This review addresses recent advances in carbon-nanotubes (CNT) based electrochemical biosensors. The unique chemical and physical properties of CNT have paved the way to new and improved sensing devices, in general, and electrochemical biosensors, in particular. CNT-based electrochemical transducers offer substantial improvements in the performance of amperometric enzyme electrodes, immunosensors and nucleic-acid sensing devices. The greatly enhanced electrochemical reactivity of hydrogen peroxide and NADH at CNT-modified electrodes makes these nanomaterials extremely attractive for numerous oxidase- and dehydrogenase-based amperometric biosensors. Aligned CNT “forests” can act as molecular wires to allow efficient electron transfer between the underlying electrode and the redox centers of enzymes. Bioaffinity devices utilizing enzyme tags can greatly benefit from the enhanced response of the biocatalytic-reaction product at the CNT transducer and from CNT amplification platforms carrying multiple tags. Common designs of CNT-based biosensors are discussed, along with practical examples of such devices. The successful realization of CNT-based biosensors requires proper control of their chemical and physical properties, as well as their functionalization and surface immobilization

چکیده

این مقاله پیشرفت های اخیر در زمینه نانولوله های کربن (CNT) بر اساس سنسورهای زیستی الکتروشیمیایی را نشان میدهد. خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد CNT به طور کلی راه را برای توسعه دستگاه های جدید و بهبود یافته سنجش، و به ویژه حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی هموار میسازد. ترنسفورماتورهای الکتروشیمیایی بر اساس CNT، پیشرفت های قابل توجهی در کاربرد الکترودهای آنزیمی آمپرومتری، سنسورهای ایمنی دستگاه ها و وسایل سنجش نوکلئیک اسیدها ارائه میدهند. فعالیت الکتروشیمیایی افزایش یافته پراکسید هیدروژن و NADH در الکترودهای CNT اصلاح شده ، این  نانومواد را برای اکسیدازهای متعدد و حسگرهای زیستی مبتنی بر اکسیژن دهیدروژناز بسیار جذاب ساخته است. ردیف های منظم CNT می تواند به عنوان سیم های مولکولی عمل کنند و اجازه انتقال کارآمد الکترون بین الکترود اصلی و مراکز اکسیداسیون آنزیم را بدهد. تجهیزات زیستی با بهره گیری از  تگ های آنزیم تا حد زیادی می توانند از پاسخ افزایش یافته محصولات واکنش بیوکاتالیزوری در ترانسفورماتور CNT و از CNT سیستم تقویت حمل برچسب های مختلف بهره مند شوند. طرحهای متداول حسگرهای زیستی بر اساس CNT ، همراه با نمونه های عملی این دستگاه مورد بحث قرار میگیرد. عملکرد موفقیت آمیز حسگرهای زیستی بر اساس CNT نیازمندکنترل مناسب خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین عاملدار کردن  و تثبیت سطح آن است.

1-مقدمه

نانولوله های کربنی (CNT) از زمان کشف خود،  بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند [1]. این توجه نشان دهنده رفتار منحصر به فرد CNT، از جمله  خواص قابل توجه الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی و خواص ساختاری آنهاست. CNT می تواند انتقالات الکترون فلزی، نیمه هادی و ابررسانا از خود نشان دهد، دارای یک هسته توخالی مناسب برای ذخیره سازی مولکول های مهمان است و دارای بزرگترین مدول الاستیک بین تمام مواد شناخته شده  میباشد [2]. CNT را می توان با  روش بخار رسوب شیمیایی، قوس کربن، یا تبخیر لیزری ساخت و به دو نوع نانولوله  تک جداره کربنی (SWNT) و نانولوله  چند جداره کربنی (MWCNT) تقسیم شده است...