Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 41-46.

Electrochemical sensors are widely used in sensing applications as they provide a suitable approach with high catalytic activity, good sensitivity, and chemical stability for analyzing biological species, drugs, and environmental pollutants. In this study, simple and efficient electrochemical sensors were developed for simultaneous determination of: (i) methocarbamol (MET) and paracetamol (PAR); (ii) lidocaine (LID) and epinephrine (EPI) in biological fluids;
(iii) caffeine (CAF), dopamine (DA), and serotonin (ST) in real serum samples. The first sensor
(I) was fabricated by modifying the surface of a glassy carbon electrode (GCE) with two successive thin films of conductive poly(L-methionine) (PMT) and a mixture of reduced graphene oxide and graphene oxide (RGO-GO). The synergism between the sensor components enhanced the current signals and successfully detect MET and PAR in human blood serum with low detection limits of 5.2 nM and 1.2 nM, respectively in the same concentration range (0.04 µM→100 µM). The sensor has good stability, repeatability, reproducibility, and anti- interference capability.
The second electrochemical sensor (II) was developed for the detection of lidocaine and epinephrine in biological fluids. The sensor was fabricated via a layer-by-layer modification of a glassy carbon electrode surface (GCE) with poly(L-serine) (PLS), graphene oxide (GO) and β- cyclodextrin (CD). Under optimized conditions, the sensor showed excellent catalytic response for simultaneous determination of LID and EPI sensor in human serum within the concentration ranges of (0.02 µM to 100 µM) and (0.04 µM to 200 µM) with low detection limits 0.152 nM and 0.284 nM, respectively. The sensor has good anti-interference capability, repeatability, stability, and reproducibility. The analysis of drugs in serum samples and pharmaceutical formulations is effectively realized with accepted recovery percentages.
The third electrochemical sensor (III) was fabricated via a layer-by-layer modification of a glassy carbon electrode surface (GCE) with poly(L-methionine) (PMT), reduced graphene oxide (RGO) and β-cyclodextrin (CD). The synergistic interactions between the sensor components



significantly improve the overall electrode performance. Under optimized conditions the CAF, DA, and ST were successfully detected simultaneously in serum samples with changing their concentrations in the ranges (0.08→75 µM), (0.04→100 µM) and (0.04→100 µM); the detection limits were 0.067 µM, 0.0311 µM, and 0.038 µM, respectively. The sensor has good anti- interference capability, stability, repeatability, and reproducibility. Also, the voltammetry method demonstrates excellent recoveries, for precise caffeine quantification in tea, coffee and energy drink samples.

تُستخدم المستشعرات الكهروكيميائية على نطاق واسع في تطبيقات الاستشعار لأنها توفر طريقة مناسبة
ذات نشاط تحفيزي عالي وحساسية جيدة وثبات كيميائي لتحليل الأنواع البيولوجية والأدوية والملوثات
البيئية. في هذه الدراسة، تم تطوير أجهزة استشعار كهروكيميائية بسيطة وفعالة لتحديد ما يلي في وقت
واحد: (اولا) الميثوكاربامول (MET) ، والباراسيتامول (PAR) ؛ (ثانيا) الليدوكايين (LID) والإبينفرين
(EPI) في السوائل البيولوجية؛ (ثالثا) الكافيين (CAF) والدوبامين (DA) والسيروتونين (ST) في عينات
المصل الحقيقية. تم تصنيع المستشعر الأول عن طريق تعديل سطح قطب الكربون الزجاجي (GCE)
بواسطة فيلمين رقيقين متتاليين من بولي ميثيونين ( (PMTوخليط من الجرافين وأكسيد الجرافين
(RGO-GO). أدى التآزر بين مكونات المستشعر إلى تعزيز الإشارات الحالية واكتشاف الميثوكاربامول
(MET والباراسيتامول PAR)) بنجاح في مصل الدم البشري مع حدود اكتشاف منخفضة تبلغ 5.2
نانومولار و 1.2 نانومولار على التوالي في نطاق التركيز (0.04 ميكرومولار ← 100 ميكرومولار).
يتمتع المستشعر بثبات جيد وقابلية للتكرار وقدرة مضادة للتداخل. تم تطوير المستشعر الكهروكيميائي الثاني
للكشف عن الليدوكايين والإبينفرين في السوائل البيولوجية. تم تصنيع المستشعر عن طريق صب طبقة تلو
الأخرى من بولي سيرين (PLS) ثم أكسيد الجرافين (GO) ثم بيتا سيكلودكسترين (CD) علي سطح
الكربون الزجاجي (GCE). في ظل الظروف المحسنة أظهر المستشعرالموجود في مصل الدم البشري
استجابة تحفيزية ممتازة للتحديد المتزامن ل LID و EPI في نطاقات التركيز من (0.02 ميكرومولار إلى
100 ميكرومولار) و (0.04 ميكرومولار إلى 200 ميكرومولار) مع حدود اكتشاف منخفضة 0.152
نانومولار و 0.284 نانومولار على التوالي. يتمتع المستشعر بقدرة جيدة على مقاومة التداخل ، والاستقرار
والقابلية للتكرار. يتم تحقيق تحليل الأدوية في عينات المصل والتركيبات الصيدلانية بشكل فعال بنسب
التعافي المقبولة. تم تصنيع المستشعر الكهروكيميائي الثالث عن طريق صب طبقة تلو الأخرى من بولي
ميثيونين (PMT) ثم الجرافين (RGO) ثم بيتا سيكلودكسترين (CD) علي سطح الكربون الزجاجي
(GCE). تعمل التفاعلات التآزرية بين المكونات على تحسين الأداء العام للمستشعر بشكل كبير. في ظل
الظروف المحسنة، اكتشف المستشعر بنجاح CAF وDA وST في عينة مصل الدم البشري في وقت واحد
في نطاقات التركيز (0.08→75 ميكرومولار) و (0.04→100 ميكرومولار) و (0.04→100
ميكرومولار) مع حدود اكتشاف منخفضة 0.067 و 0.0311 و 0.038 ميكرومولار على التوالي. يتمتع
المستشعر بقدرة جيدة على مقاومة التداخل، والاستقرار، وقابلية الاستنساخ. أيضا، توضح طريقة القياس
الفولتامترية عمليات استرداد ممتازة من أجل القياس الكمي الدقيق للكافيين في عينات الشاي والقهوة

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.