حسگری الکتروشیمیایی نشانگر بیماری ادرار شربت افرا والین، با استفاده از نانوذرات نقره-زعفران

اختلالات متابولیک اختلالات ارثی هستند که در آن نقص‌های ژنتیکی مانع از یک مسیر متابولیک می‌شوند و باعث عملکرد نادرست آنزیم‌ها می‌گردند. بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) یک بیماری متابولیک نادر است که با سطوح بالای اسیدهای آمینه شاخه‌دار (b-AAs)، لوسین، ایزولوسین و والین مشخص می‌شود. غلظت‌های بالای b-AAs مشکلاتی از جمله نارسایی کبدی، اختلال نوروکاگنیتیو و مرگ و میر ایجاد می‌کنند. با توجه به عواقب اجتناب‌ناپذیر برای نوزادان، برقراری تشخیص‌های سریع و قابل تطبیق در مراحل اولیه زندگی حیاتی است. بنابراین، این مطالعه توسعه یک حسگر الکتروشیمیایی نوین برای تشخیص والین (نشانگر MSDU) را برجسته می‌کند که بر پایه الکترود خمیر کربنی اصلاح‌شده (CPE) با نانوذرات نقره الکتروپلیمریزه‌شده پوشیده‌شده با زعفران (AgNPs@Sa) سنتز شده با روش سبز است. بنابراین، یک الکترود خمیر کربنی اصلاح‌شده (CPE) با پلیمر رسانا حامل نانوذرات نقره برای تعیین حساس Val در این مقاله استفاده شد. نانوذرات نقره پوشیده‌شده با زعفران (AgNPs@Sa) با روش سبز سنتز شد و با ولتامتری چرخه‌ای و موج مربعی مطالعه شد. ولتامتری چرخه‌ای (CV) برای الکتروپلیمریزاسیون AgNPs@Sa روی CPE (poly-AgNPs@Sa-CPE) استفاده شد و در تشخیص Val به کار رفت. الکترود اصلاح‌شده تحت شرایط انتخاب‌شده سیگنال‌های موج مربعی با غلظت‌های جرم والین از 0.258 تا 11.94 ng L −1 در محلول‌های بافر تولید کرد و با موفقیت در نمونه‌های ادرار اعمال شد. آزمون ساده، سریع و مقرون‌به‌صرفه، حساس با حد تشخیص پایین 0.085 و 0.097 ng L −1 برای نمونه‌های بافر و ادرار به ترتیب بود.

Metabolic disorders are inherited disorders in which genetic defects prevent a metabolic pathway and cause enzymes to malfunction. Maple syrup urine disease (MSUD) is a rare metabolic disease marked by high levels of branched-chain amino acids (b-AAs), leucine, isoleucine, and valine. Elevated concentrations of b-AAs pose issues including liver failure, neurocognitive impairment, and mortality. Given the unavoidable repercussions for newborns, it is critical to establish quick and adaptable diagnoses in the early stages of life. Thus, this study highlights the development of a novel electrochemical sensor for valine detection (MSDU biomarker) based on a modified carbon paste electrode (CPE) with electropolymerized silver nanoparticles capped with saffron (AgNPs@Sa) synthesized using a green method. Thus, a modified carbon paste electrode (CPE) with a conductive polymer posing silver nanoparticles was employed to sensitively determine Val in this paper. Saffron capped with silver nanoparticles (AgNPs@Sa) were synthesized, using a green method and studied using cyclic and square wave voltammetry. Cyclic voltammetry (CV) was used in the electropolymerization of AgNPs@Sa on CPE (poly-AgNPs@Sa-CPE) and utilized in the detection of Val. The modified electrode under the selected conditions produced square wave signals with valine mass concentrations ranging from 0.258 to 11.94 ng L −1 in the case of buffer solutions and it was successfully applied in urine samples. The assay proved to be simple, rapid, and cost-effective, sensitive with a low detection limit of 0.085 and 0.097 ng L −1 for buffer and urine samples, respectively.