Studium povrchových úprav borem dopované diamantové elektrody pro voltametrii dopaminu a serotoninu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá studiem elektrochemického chováni a detekce dvou strukturně odlišných neurotransmiterů, dopaminu (DA) a serotoninu (5-HT), v roztocích běžně používaných pro kultivaci neuronů, konkrétně Neurobasalu (NB), NB s fenolovoučervení a ve fosfátovém pufru(PB) o pH blízkém fyziologickému.Ke studiu byla využitá elektroda na bázi borem dopovaného diamantu,přičemž byly prozkoumány dva typy povrchů: po anodické oxidaci (O-BDD) a mechanickém leštění (p-BDD) a dvě voltametrické techniky, cyklická a diferenční pulzní voltametrie. Při studiu bylo odhaleno, že oxidace DA je děj kvazireverzibilní, kdežto 5-HT se na O-BDD a p-BDD oxiduje ireverzibilně. V případě obou neurotransmiterů je jejich oxidace na obou BDD površích řízena difuzi. V důsledku pasivace elektrodového povrchu byla nejprve vyzkoušena anodická reaktivace (Eakt =+2400mV, t = 30 s) k regeneraci O-BDD povrchu během měření s DA a 5-HT. Na O-BDD u DA už nedocházelo ke kontinuálnímupoklesu proudu píků a měřené signály se vyznačovaly vysokou opakovatelností ve všech studovaných médiích (sr (Ip) 1,1 % v PB o pH 7,0, 1,7 % v NB o pH 7,34, 0, 9 % v NB s fenolovoučervení opH 7,48). V případě 5-HT se anodická reaktivace byla účinná pouze v prostředí PB o pH 7,0 (sr (Ip) 0,18 %), zatímco v obou NB se nepodařilo dosáhnout...

This diploma thesis deals withthe studyof electrochemical behaviorand detection of two structurally different neurotransmitters, dopamine (DA) and serotonin (5-HT), in solutions commonly used for neuron cultivation, namely Neurobasal (NB), NB with phenol red and in phosphate buffer (PB) of a pH close to the physiological value. An electrode based on boron-doped diamondwas used for the study, examiningtwo types of surfaces obtained after oxidation (O-BDD) and mechanical polishing (p-BDD). The results were obtained by two voltametric techniques,namely cyclic and differential pulse voltammetry.The studyrevealedthat DA oxidationis a quasi-reversible process,whereas 5-HT oxidizes irreversibly on O-BDD and p-BDD. Nevertheless, for both neurotransmitters their anodic oxidationonboth BDD surfaces is controlledby diffusion. Due to the passivation of the electrode surface by the oxidation products, anodic reactivation(Eact = +2400 mV, t = 30 s) was first testedto regenerate the O-BDD surface during DA and 5-HT measurements. There was no continuous decrease in DA peak currents on O-BDD and the measuredsignals were characterizedby high repeatabilityin all studiedmedia (sr (Ip) 1.1% in PB of pH 7.0, 1.7% in NB of pH 7.34, 0.9% in NB with phenol red of pH 7.48). In the case of 5-HT, the anodic reactivation was...