000 09388namaa22004331i 4500
003 EG-GICUC
005 20260119115731.0
008 260103s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d
040 _aEG-GICUC
_beng
_cEG-GICUC
_dEG-GICUC
_erda
041 0 _aeng
_beng
_bara
049 _aDeposit
082 0 4 _a571.4
092 _a571.4
_221
097 _aPh.D
099 _aCai01.12.04.Ph.D.2025.Fa.P
100 0 _aFatma Mahmoud Mohamed Yassin,
_epreparation.
245 1 0 _aPreparation of composite nanomaterials for biosensing applications /
_cby Fatma Mahmoud Mohamed Yassin ; Supervision Dr. Heba Mohamed Fahmy, Dr. Mohamed Mahmoud Fathy.
246 1 5 _aتحضير الجسيمات النانومترية المركبة لتطبيقات الاستشعار الحيوي
264 0 _c2025.
300 _a95 pages :
_billustrations ;
_c25 cm. +
_eCD.
336 _atext
_2rda content
337 _aUnmediated
_2rdamedia
338 _avolume
_2rdacarrier
502 _aThesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
504 _aBibliography: pages 70-95.
520 3 _aNanotechnology is an important area of science that concentrates on developing tiny particles with distinct properties ranging from 10 to 1000 nm in size. These particles exhibit different mechanical, chemical, and physical characteristics than larger bulk molecules. Iron oxide nanoparticles (IO-NPs), with their intrinsic peroxidase-like efficacy, are crucial in synthesizing artificial nanozymes. Novel IO-NPs-based nanozymes were synthesized in this study to serve as peroxidase (POD) mimic enzymes. The formation of well-dispersed nanozymes with large surface areas and high porosities is achieved via modification of IO-NPs with a Chitosan- dextran sulfate (CD) matrix (IO-CD NPs) using different molecular weights (MW) of Chitosan (low, medium, and high) for the preparation of IO-LCD NPs, IO-MCD NPs, and IO-HCD NPs, respectively. The physical properties of IO-NPs and IO-CDS NPs were assessed through biophysical characterizing techniques, including transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS), atomic force microscopy (AFM), gas isotherm (N2-isotherm), scanning electron microscope (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results revealed that IO-CD NPs had a spherical shape with different texture properties. The synthesized IO-CD NPs nanocomposites were found to have moderate stability. From EDX results, the weight percentage of Fe in IO- CD NPs decreased as the MW of Chitosan increased. The weight percentage of Fe was found to be 18.25±12.91, 16.71±7.12, and 14.69±7.85% for IO-LCD NPs, IO-MCD NPs, and IO-HCD NPs, respectively. The S-shaped hysteresis loops with high saturation magnetization (Ms) and low remanent magnetization (Mr) and coercivity (Hc) values show that IO-CD NPs nanocomposites exhibit superparamagnetic behavior. Gas Isotherm results revealed that IO-LCD NPs had a large specific surface area (69.43 m²/g), a large pore diameter (3.56 nm), and a most significant pore volume (0.06 cc/g) compared to other prepared nanocomposites. IO-MCD NPs had a specific surface area (25.70 m²/g), pore diameter (3.33 nm), and pore volume (0.03 cc/g). IO-HCD NPs had a specific surface area (41.54 m²/g), pore diameter (3.11 nm), and pore volume (0.05 cc/g). For prepared nanozymes, steady-state kinetics was used to calculate the kinetic parameters: Michaelis-Menten constant (Km) and the maximum reaction velocity (Vmax). Through the catalytic oxidation of a peroxidase substrate, 3,3,5,5′- tetramethylbenzidine (TMB), in the presence of hydrogen peroxide (H2O2), prepared nanocomposites demonstrated a notable degree of peroxidase activity. IO-CDS NPs had a stronger affinity for H2O2 and TMB, as the determined Michaelis-Menton constant (Km) revealed. Interestingly, it was found that the nanocomposite formed using low molecular weight Chitosan (IO-LCD NPs) has the highest affinity to the substrate (H2O2) and higher peroxidase-like activity with a Km value (0.017 mM) and maximum reaction velocity (Vmax = 2.14 × 10−7 M s−1). The texture properties of IO-LCD NPs and their affinity to H2O2 and TMB substrates made them the best choice for use as nanozymes for different applications. Colorimetric glucose detection using IO-CD NPs was employed as a sensor to measure glucose quantitatively in the presence of glucose oxidase (Gox). IO-LCD NPs exhibit the lowest value of the limit of detection (LOD) at 4.48 µM, which revealed that it was more selective and sensitive for glucose detection in a linear range from 0.05 µM to 0.25 µM. This selectivity, specificity, peroxidase-like activity, and texture properties, such as large surface area and porosity of IO-LCD NPs, made it the best choice for colorimetric glucose detection in the biomedical field
520 3 _aجسيمات أكسيد الحديد النانوية (IO-NPs) تتمتع بخصائص إنزيمات صناعية (نانوزيم) تشبه خصائص الإنزيمات الطبيعية، مثل الخصائص البيروكسيدية لإنزيم. (HRP) لذلك، اكتسبت جسيمات أكسيد الحديد أهمية واسعة في تصنيع مركبات نانوية ذات خصائص إنزيمية. تحظى الجسيمات النانوية التي تمتلك خصائص بعض الإنزيمات الطبيعية باهتمام كبير نظراً لعدة أسباب، منها هياكلها القابلة للتعديل، وتركيباتها الكيميائية، بالإضافة إلى التكلفة المنخفضة، والثبات العالي، وسهولة التحضير، والخصائص الفائقة. الهدف من العمل المقدم هو تصنيع جسيمات نانوية باستخدام جسيمات أكسيد الحديد النانوية المدعمة بمركب كبريتات دكسترين الكيتوزان (IO-CD NPs)، باستخدام أوزان جزيئية مختلفة من الكيتوزان (منخفضة، ومتوسطة، وعالية)، لإعداد جسيمات نانو IO-LCD NPs، وجسيمات نانو IO-MCD NPs، وجسيمات نانو IO-HCD NPs، على التوالي. تم تقييم الخصائص من خلال تقنيات التوصيف البيوفيزيائي مثل المجهر الإلكتروني النافذ (TEM)، والتشتت الضوئي الديناميكي (DLS)، والفحص المجهري بالقوة الذرية (AFM)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، والحيود بالأشعة السينية (XRD)، ومقياس المغناطيسية للعينة المهتزة (VSM)، والتحليل الطيفي للفوتون الإلكتروني بالأشعة السينية (XPS). أظهرت النتائج أن هذه الجسيمات النانوية تتمتع بخصائص مغناطيسية فائقة، بالإضافة إلى خصائص إنزيمية عالية. كما أنها تُظهر استقرارًا ممتازًا في الظروف القاسية، ويمكنها توفير العديد من المواقع النشطة على سطحها لتحسين النشاط الكلي لها كإنزيمات مصنعة. أظهرت الجسيمات النانوية المحضرة نشاطًا عاليًا يشبه نشاط إنزيم البيروكسيديز في وجود H₂O₂ وTMB. بعد ذلك، تم استخدام جزيئات IO-CD النانوية للكشف عن الجلوكوز باستخدام القياسات اللونية (Colorimetric Detection). تُستخدم هذه الجسيمات النانوية كمستشعرات لقياس الجلوكوز كميًا بالتعاون مع أوكسيديز الجلوكوز (Gox) . وقد أظهرت جميع العينات انتقائية قوية للكشف عن الجلوكوز. وكشفت المقارنة بين العينات الثلاث أن جزيئات IO-LCD النانوية تتمتع بأدنى حد للكشف (LOD)، مما يشير إلى حساسية وانتقائية أكبر للكشف عن الجلوكوز. وبفضل الجمع بين هذه الانتقائية والنشاط الشبيه بالبيروكسيديز، تُعد جزيئات IO-CD النانوية الخيار الأفضل للكشف عن الجلوكوز باستخدام القياسات اللونية في المجال الطبي الحيوي.
530 _aIssues also as CD.
546 _aText in English and abstract in Arabic & English.
650 0 _aBiophysics
650 0 _aالفيزياء الحيوية
653 1 _airon oxide
_ananozyme
_aChitosan
_aperoxidase mimic
_adextran sulfate
_aglucose
_acolorimetric detection
_aأكسيد الحديد
_aكيتوزان
700 0 _aHeba Mohamed Fahmy
_ethesis advisor.
700 0 _aMohamed Mahmoud Fathy
_ethesis advisor.
900 _b01-01-2025
_cHeba Mohamed Fahmy
_cMohamed Mahmoud Fathy
_UCairo University
_FFaculty of Science
_DDepartment of Biophysics
905 _aShimaa
_eEman Ghareb
942 _2ddc
_cTH
_e21
_n0
999 _c177340