Cảm biến miễn dịch áp điện dựa trên nanocomposite carbon từ tính để xác định Ciprofloxacin

Journal of Analytical Chemistry - Tập 77 - Trang 458-465 - 2022
E. V. Bizina1, O. V. Farafonova1, N. I. Zolotareva2, S. S. Grazhulene2, T. N. Ermolaeva1
1Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia
2Institute for Problems of Microelectronics Technology and High-Purity Materials, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Russia

Tóm tắt

Một cảm biến miễn dịch áp điện với lớp nhận biết dựa trên nanocomposite carbon từ tính được phát triển để xác định ciprofloxacin. Lớp phủ chất nhận biết của cảm biến được hình thành bởi tác động của trường từ lên các hạt từ tính nằm trên bề mặt của ống nano carbon đã được biến đổi với một hợp chất ciprofloxacin. Kích thước của các hạt từ tính trong thành phần của nanocomposite được xác định bằng kính hiển vi điện tử quét. Có một mối quan hệ về khối lượng của lớp nhận biết theo kích thước của các hạt từ tính trên bề mặt ống nano carbon. Một ô phát hiện với cảm biến được đặt trên một nam châm neodymium được đề xuất. Đặc tính phân tích của cảm biến miễn dịch được xác định, giới hạn phát hiện cho ciprofloxacin là 2 ng/mL, và khoảng tuyến tính của nồng độ xác định là từ 5–400 ng/mL. Việc sử dụng nanocomposite carbon từ tính trong việc tạo ra một lớp nhận biết giúp giảm thời gian chuẩn bị cảm biến cho phân tích từ 24 xuống 1.5 giờ và kéo dài tuổi thọ của nó. Cảm biến được thử nghiệm trong việc phát hiện kháng sinh trong sữa và thịt.

Từ khóa

#cảm biến miễn dịch #ciprofloxacin #nanocomposite carbon từ tính #kháng sinh #kính hiển vi điện tử quét

Tài liệu tham khảo

Skládal, P., TrAC, Trends Anal. Chem., 2016, vol. 79, no. 5, p. 127. Ermolaeva, T.N., Kalmykova, E.N., and Shashkanova, O.Yu., Russ. J. Gen. Chem., 2008, vol. 78, no. 12, p. 2430. Chauhan, R., Singh, J., Solanki, P.R., Basu, T., O’Kennedy, R., and Malhotrae, B.D., Biochem. Eng. J., 2015, vol. 103, no. 15, p. 103. Vaughan, R.D. and Guilbault, G.G., Piezoelectric Sensor. Piezoelectric Immunosensor, Springer Series in Chemical Sensors and Biosensors, 2007, vol. 5, p. 237. Ermolaeva, T.N. and Kalmykova, E.N., Russ. Chem. Rev., 2006, vol. 75, no. 5, p. 397. Yanga, N., Chena, X., Renb, T., Zhanga, P., and Yang, D., Sens. Actuators, B, 2015, vol. 207, p. 690. Jithesh, V.V. and Kaiming, Y., Biotechnol. Prog., 2007, vol. 23, p. 517. Fama, D.W.H., Palaniappana, Al., Toka, A.I.Y., Liedberga, B., and Moochhalaa, S.M., Sens. Actuators, B, 2011, vol. 157, p. 1. Wang, J. and Lin, Y., TrAC, Trends Anal. Chem., 2008, vol. 27, no. 7, p. 619. Le, J. and Ju, H., Adv. Rev., 2010, vol. 2, p. 496. Hampitak, P., Jowitt, T.A., Melendrez, D., Fresquet, M., Hamilton, P., Iliut, M., Nie, K., Spencer, B., Lennon, R., and Vijayaraghavan, A., ACS Sens., 2020, vol. 5, no. 11, p. 3520. Sassolas, A., Prieto-Simon, B., and Marty, J.-L., Am. J. Anal. Chem., 2012, vol. 3, p. 210. Medyantseva, E.P., Brusnitsyn, D.V., Varlamova, R.M., Maksimov, A.A., Konovalova, O.A., and Budnikov, H.C., J. Anal. Chem., 2017, vol. 72, no. 4, p. 362. Zhou, J., Gan, N., Li, T., Zhou, H., Li, X., Cao, Y., Wang, L., Sang, W., and Hu, F., Sens. Actuators, B, 2013, vol. 178, p. 494. Zhou, L., Cai, P., Feng, Y., Cheng, J., Xiang, H., Liu, J., Wu, D., and Zhou, X., Anal. Chim. Acta, 2012, vol. 735, p. 96. Xu, Q., Wei, X., and Hao, Z., J. Agric. Food Chem., 2013, vol. 61, p. 1435. Gao, L. and Chen, L., Microchim. Acta, 2013, vol. 180, p. 423. Zarei, H., Ghourchian, H., Eskandari, K., and Zeinali, M., Anal. Biochem., 2012, vol. 421, p. 446. Sánchez-Tirado, E., González-Cortés, A., Yáñez-Sedeño, P., and Pingarrón, J.M., Biosens. Bioelectron., 2018, vol. 113, p. 88. Zhang, Y., Wang, H., Yan, B., Zhang, Y., Li, J., Shen, G., and Yu, R., J. Immunol. Methods, 2008, vol. 332, p. 103. Zhou, J., Gan, N., Li, T., Zhou, H., Li, X., Cao, Y., Wang, L., Sang, W., and Hu, F., Sens. Actuators, B, 2013, vol. 178, p. 494. Shanin, I.A., Thuy, N.T.D., and Eremin, S.A., Moscow Univ. Chem. Bull. (Engl. Transl.), 2014, vol. 69, p. 136. Grazhulene, S.S., Zolotareva, N.I., Red’kin, A.N., Shilkina, N.N., Mitina, A.A., and Khodos, I.I., Russ. J. Appl. Chem., 2020, vol. 93, no. 1, p. 57. Sauerbrey, G., Z. Phys., 1959, vol. 55, p. 206. Grazhulene, S.S., Zolotareva, N.I., Red’kin, A.N., Shilkina, N.N., Mitina, A.A., and Kolesnikova, A.M., Russ. J. Appl. Chem., 2018, vol. 91, no. 11, p. 1849. Yu, F., Chen, J., Chen, L., Huai, J., Gong, W., Yuan, Z., Wang, J., and Ma, J., J. Colloid Interface Sci., 2012, vol. 378, p. 175. Netto, C.G.C.M., Toma, H.E., and Andrade, L.H., J. Mol. Catal. B: Enzym., 2013, vol. 85, p. 71. Verges, A., Costo, R., Roca, G., Marco, J., Goya, G., Serna, C., and Morales, M., J. Phys. D: Appl. Phys., 2008, vol. 41, p. 1. Resolution of the Board of the Eurasian Economic Commision no. 28 on February 13, 2018, On the maximum permissible levels of residues of veterinary medicinal products (pharmacologically active substances) that may be contained in unprocessed food products of animal origin, including raw materials, and methods for their determination. https://docs.cntd.ru/document/556522984. Accessed June 20, 2021. Shukshina, E.I., Farafonova, O.V., Shanin, I.A., Grazhulene, S.S., Eremin, S.A., and Ermolaeva, T.N., Sorbtsionnye Khromatogr. Protsessy, 2018, vol. 18, no. 3, p. 394. refs 14 and 21