中性介質(zhì)的葡萄糖檢測解決方案-Micrux微電極的修飾后三電極電化學(xué)檢測 |
點(diǎn)擊次數:896 更新時(shí)間:2023-11-21 |
中性介質(zhì)的葡萄糖檢測解決方案-西班牙Micrux微電極的修飾后三電極電化學(xué)檢測糖尿病是21世紀人類(lèi)常見(jiàn)的疾病之一。血糖水平的持續監測在糖尿病的現代治療中起著(zhù)關(guān)鍵作用?,F有的用于定量測定葡萄糖的酶法、設備和測試系統非常靈敏和準確,但是它們具有許多缺點(diǎn),例如由生物催化劑的蛋白質(zhì)性質(zhì)引起的高成本酶組分和不穩定的變性?xún)A向。因此尋找新的無(wú)酶葡萄糖氧化催化劑越來(lái)越受到研究者的關(guān)注。 電化學(xué)催化劑(電催化劑)可以加速電化學(xué)氧化或還原反應,并能夠電氧化或電還原電化學(xué)惰性分子,如葡萄糖、尿素和肌酸酐。目前,各種形式的貴金屬和過(guò)渡金屬被廣泛用作電化學(xué)催化劑:金屬納米材料、氧化物和氫氧化物、鹽和絡(luò )合物。高催化活性與主要在堿性介質(zhì)中形成反應性氧-羥基絡(luò )合物有關(guān)。這些配合物可以電化學(xué)氧化惰性化合物,而高選擇性與分子印跡聚合物的使用有關(guān)納米材料為電化學(xué)分析提供了廣泛的機會(huì )。為了取代氧化酶,研究了金和銀納米顆粒在水-有機乳液中電氧化的催化性能。合成了個(gè)普魯士藍(人工過(guò)氧化物酶)納米顆粒,并研究了其在過(guò)氧化氫分解中的催化活性。鈀基納米材料,由于其電子結構的特殊特征,它催化了廣泛的反應,值得特別關(guān)注。 大量出版物介紹了鈀基材料的電催化性能,并描述了它們在太陽(yáng)能電池、燃料電池、以及硝基酚、肼、葡萄糖,和生物、天然和工業(yè)流體中的其他化合物。研究表明,基于鈀納米粒子的無(wú)酶電催化體系與鎳、銅或碳等其他納米材料相比,具有許多優(yōu)勢。鈀納米顆粒的優(yōu)點(diǎn)包括高底物敏感性、相當大的催化活性、足夠的穩定性、高導電性和廣泛的表面積比。研究基于鈀的多金屬納米材料的性質(zhì)具有特殊的意義。納米顆粒結構中另一種金屬的存在通常會(huì )增強,由于協(xié)同效應而產(chǎn)生的催化性能還對其他結構給予了相當大的關(guān)注,這些結構在乙醇、甲醛和甲酸的氧化中具有高電催化活性,例如Pd-Ag。 盡管研究人員對電催化劑非常感興趣,但目前已知的大多數基于金屬(特別是鈀)納米粒子的無(wú)酶催化劑不適用于全血樣品的直接分析。原因是它們僅在強堿性介質(zhì)中表現出高的電催化活性(pH 10-12),這需要額外的處理,從而使生物傳感器的測定變得復雜。因此在中性介質(zhì)(pH 7.4)中合成和研究用于無(wú)酶葡萄糖氧化和測定的新型電催化劑是一個(gè)重要問(wèn)題,涉及開(kāi)發(fā)用于更便宜、更準確地測定人體血液中葡萄糖的新方案。 目前只有一篇出版物致力于在接近生理pH下涉及納米顆粒的電催化反應。該論文描述了基于鈀納米顆粒的電子催化系統,并表明它們在pH 7.4下對磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中的葡萄糖具有活性。然而,這些系統的缺點(diǎn)是測定靈敏度低,可能是由于電極表面的納米顆粒濃度低引起的,因為合成是通過(guò)化學(xué)方法進(jìn)行的,而采用液滴鑄造技術(shù)對電極進(jìn)行了改性。本研究的目標是在用羧化碳納米管修飾的厚膜碳電極,并研究該體系在中性介質(zhì)(pH 7.4)中對葡萄糖氧化的電催化性能。 西班牙Micrux裸電極在經(jīng)過(guò)羧化多壁碳納米管懸浮液的液滴沉積和銀和鈀的逐層電化學(xué)沉積來(lái)改性后,修飾電極在中性介質(zhì)中對葡萄糖的電化學(xué)氧化表現出顯著(zhù)的催化活性。該結果可用于開(kāi)發(fā)用于葡萄糖定量測定的無(wú)酶電催化傳感器。 |