Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp carbon dots hỗ trợ vi sóng làm chất khử và chất ổn định cho các nanoparticle bạc với hoạt tính giống như peroxidase được tăng cường để xác định hydrogen peroxide và glucose bằng phương pháp màu hóa
Tóm tắt
Một cấu trúc nano carbon bạc đã được chuẩn bị từ các nanoparticle bạc và các điểm carbon (AgNP@CD). Nó được sử dụng để định lượng hydrogen peroxide và glucose bằng quang phổ UV-visible. Vỏ chuối đã được sử dụng để tạo ra các CD bằng phương pháp hỗ trợ vi sóng. Các CD có thể được chuẩn bị trong vòng 5 phút ở công suất 700 W. Chúng hoạt động như (a) chất nền, (b) chất ổn định và (c) chất khử để chuyển đổi ion bạc thành AgNPs. Cấu trúc nano đã được xác định bởi quang phổ UV-visible, quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, kính hiển vi lực nguyên tử và kính hiển vi điện tử truyền dẫn. Các CD có kích thước hạt 1.4 nm. Sự kích thích ánh sáng của các CD bằng đèn UV có bước sóng 365 nm dẫn đến sự phát quang màu xanh. Quang phổ hấp thụ của các CD cho thấy một đỉnh tại 205 nm dọc theo băng hấp thụ vai rộng. Khi kết hợp các nanoparticle bạc vào ma trận CD, màu sắc của CD chuyển sang màu vàng và một đỉnh hấp thụ bổ sung tại 408 nm xuất hiện. Quang phổ FTIR cho thấy rằng có nhiều nhóm chức khác nhau hiện diện trên các CD. Chúng chịu trách nhiệm cho sự ổn định của các AgNPs. Khi tiếp xúc với H2O2, màu sắc của cấu trúc nano biến mất dần dần. Do đó, cấu trúc này có thể được sử dụng như một đầu dò chỉ báo màu cho H2O2 với phản ứng tuyến tính trong khoảng nồng độ 0.1-100 μM. Nó cũng có thể được áp dụng để xác định glucose bằng cách sử dụng glucose oxidase, gây ra sự hình thành H2O2 từ glucose. Phản ứng tuyến tính nằm trong khoảng 1-600 μM. Giới hạn phát hiện cho H2O2 và glucose lần lượt là 9 nM và 10 nM. Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là giới hạn phát hiện thấp nhất được báo cáo cho đến nay. Cấu trúc nano AgNP@CD không phản ứng với saccharides, maltose, fructose và lactose. Nó có thể được sử dụng để định lượng glucose trong huyết tương máu loãng.
Từ khóa
#carbon dots #silver nanoparticles #hydrogen peroxide #glucose #colorimetric determination #UV-visible spectroscopyTài liệu tham khảo
Hadwiger LA, Tanaka K (2017) Non-host resistance: DNA damage is associated with SA signaling for induction of PR genes and contributes to the growth suppression of a pea pathogen on pea endocarp tissue. Front Plant Sci 8:446–457
Grisham MB (2013) Methods to detect hydrogen peroxide in living cells: possibilities and pitfalls. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 165(4):429–438. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2013.02.003
Chen X, Wu G, Cai Z, Oyama M, Chen X (2014) Advances in enzyme-free electrochemical sensors for hydrogen peroxide, glucose, and uric acid. Microchim Acta 181(7-8):689–705
Wolfbeis OS, Dürkop A, Wu M, Lin Z (2002) A europium-ion-based luminescent sensing probe for hydrogen peroxide. Angew Chem Int Ed 41(23):4495–4498
Aziz A, Asif M, Ashraf G, Azeem M, Majeed I, Ajmal M, Wang J, Liu H (2019) Advancements in electrochemical sensing of hydrogen peroxide, glucose and dopamine by using 2D nanoarchitectures of layered double hydroxides or metal dichalcogenides. A review. Microchimica Acta 186(10):671
Rivero PJ, Ibañez E, Goicoechea J, Urrutia A, Matias IR, Arregui FJ (2017) A self-referenced optical colorimetric sensor based on silver and gold nanoparticles for quantitative determination of hydrogen peroxide. Sensors Actuators B Chem 251:624–631
Guo Z-X, Shen H-X, Li L (1999) Spectrophotometric determination of hydrogen peroxide and glucose based on hemin peroxidase-like catalyzed oxidation of bromopyrogallol red. Microchim Acta 131(3-4):171–176
Hanaoka S, Lin J-M, Yamada M (2001) Chemiluminescent flow sensor for H 2 O 2 based on the decomposition of H 2 O 2 catalyzed by cobalt (II)-ethanolamine complex immobilized on resin. Anal Chim Acta 426(1):57–64
Cai Q, Meng H, Liu Y, Li Z (2019) Fluorometric determination of glucose based on a redox reaction between glucose and aminopropyltriethoxysilane and in-situ formation of blue-green emitting silicon nanodots. Microchim Acta 186(2):78. https://doi.org/10.1007/s00604-018-3189-4
Mattarozzi L, Cattarin S, Comisso N, Guerriero P, Musiani M, Verlato E (2016) Preparation of porous nanostructured Ag electrodes for sensitive electrochemical detection of hydrogen peroxide. Electrochim Acta 198:296–303
Chen S, Hai X, Chen X-W, Wang J-H (2014) In situ growth of silver nanoparticles on graphene quantum dots for ultrasensitive colorimetric detection of H2O2 and glucose. Anal Chem 86(13):6689–6694
Lin L, Song X, Chen Y, Rong M, Zhao T, Wang Y, Jiang Y, Chen X (2015) Intrinsic peroxidase-like catalytic activity of nitrogen-doped graphene quantum dots and their application in the colorimetric detection of H 2 O 2 and glucose. Anal Chim Acta 869:89–95
Lin T, Zhong L, Wang J, Guo L, Wu H, Guo Q, Fu F, Chen G (2014) Graphite-like carbon nitrides as peroxidase mimetics and their applications to glucose detection. Biosens Bioelectron 59:89–93
Su L, Feng J, Zhou X, Ren C, Li H, Chen X (2012) Colorimetric detection of urine glucose based ZnFe2O4 magnetic nanoparticles. Anal Chem 84(13):5753–5758
Choleva TG, Gatselou VA, Tsogas GZ, Giokas DL (2018) Intrinsic peroxidase-like activity of rhodium nanoparticles, and their application to the colorimetric determination of hydrogen peroxide and glucose. Microchim Acta 185(1):22
Zong C, Li B, Wang J, Liu X, Zhao W, Zhang Q, Nie X, Yu Y (2018) Visual and colorimetric determination of H2O2 and glucose based on citrate-promoted H2O2 sculpturing of silver nanoparticles. Microchim Acta 185(3):199
Zarif F, Rauf S, Qureshi MZ, Shah NS, Hayat A, Muhammad N, Rahim A, Nawaz MH, Nasir M (2018) Ionic liquid coated iron nanoparticles are promising peroxidase mimics for optical determination of H 2 O 2. Microchim Acta 185(6):302
Palazzo G, Facchini L, Mallardi A (2012) Colorimetric detection of sugars based on gold nanoparticle formation. Sensors Actuators B Chem 161(1):366–371
Bankar A, Joshi B, Kumar AR, Zinjarde S (2010) Banana peel extract mediated novel route for the synthesis of silver nanoparticles. Colloids Surf Physicochem Eng Aspects 368(1):58–63. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2010.07.024
Menon S, Rajeshkumar S, Kumar SV (2017) A review on biogenic synthesis of gold nanoparticles, characterization, and its applications. Resource-Efficient Technologies 3(4):516–527. https://doi.org/10.1016/j.reffit.2017.08.002
Rosi H, Kalyanasundaram S (2018) Synthesis, characterization, structural and optical properties of titanium-dioxide nanoparticles using Glycosmis cochinchinensis leaf extract and its photocatalytic evaluation and antimicrobial properties. World News of Natural Sciences 17:1–15
Gopinath V, MubarakAli D, Priyadarshini S, Priyadharsshini NM, Thajuddin N, Velusamy P (2012) Biosynthesis of silver nanoparticles from Tribulus terrestris and its antimicrobial activity: a novel biological approach. Colloids Surf B: Biointerfaces 96:69–74
Natsuki J, Natsuki T, Hashimoto Y (2015) A review of silver nanoparticles: synthesis methods, properties and applications. Int J Mater Sci Appl 4:325–332
Zhang S, Tang Y, Vlahovic B (2016) A review on preparation and applications of silver-containing nanofibers. Nanoscale Res Lett 11(1):80. https://doi.org/10.1186/s11671-016-1286-z
Shen L, Chen M, Hu L, Chen X, Wang J (2013) Growth and stabilization of silver nanoparticles on carbon dots and sensing application. Langmuir 29(52):16135–16140
Li Z, Friedrich A, Taubert A (2008) Gold microcrystal synthesis via reduction of HAuCl 4 by cellulose in the ionic liquid 1-butyl-3-methyl imidazolium chloride. J Mater Chem 18(9):1008–1014
Kajita M, Hikosaka K, Iitsuka M, Kanayama A, Toshima N, Miyamoto Y (2007) Platinum nanoparticle is a useful scavenger of superoxide anion and hydrogen peroxide. Free Radic Res 41(6):615–626
Wen T, Qu F, Li NB, Luo HQ (2012) Polyethyleneimine-capped silver nanoclusters as a fluorescence probe for sensitive detection of hydrogen peroxide and glucose. Anal Chim Acta 749:56–62
Wildgoose GG, Banks CE, Compton RG (2006) Metal nanoparticles and related materials supported on carbon nanotubes: methods and applications. Small 2(2):182–193
Gogoi S, Kumar M, Mandal BB, Karak N (2016) A renewable resource based carbon dot decorated hydroxyapatite nanohybrid and its fabrication with waterborne hyperbranched polyurethane for bone tissue engineering. RSC Adv 6(31):26066–26076
Mansouri SS, Ghader S (2009) Experimental study on effect of different parameters on size and shape of triangular silver nanoparticles prepared by a simple and rapid method in aqueous solution. Arab J Chem 2(1):47–53
Lin L, Song X, Chen Y, Rong M, Zhao T, Wang Y, Jiang Y, Chen X (2015) Intrinsic peroxidase-like catalytic activity of nitrogen-doped graphene quantum dots and their application in the colorimetric detection of H2O2 and glucose. Anal Chim Acta 869:89–95. https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.02.024
Zhang Y, Liu S, Wang L, Qin X, Tian J, Lu W, Chang G, Sun X (2012) One-pot green synthesis of Ag nanoparticles-graphene nanocomposites and their applications in SERS, H 2 O 2, and glucose sensing. RSC Adv 2(2):538–545
Lu W, Luo Y, Chang G, Sun X (2011) Synthesis of functional SiO2-coated graphene oxide nanosheets decorated with Ag nanoparticles for H2O2 and glucose detection. Biosens Bioelectron 26(12):4791–4797
Basiri S, Mehdinia A, Jabbari A (2018) A sensitive triple colorimetric sensor based on plasmonic response quenching of green synthesized silver nanoparticles for determination of Fe2+, hydrogen peroxide, and glucose. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 545:138–146
Nguyen ND, Van Nguyen T, Chu AD, Tran HV, Tran LT, Huynh CD (2018) A label-free colorimetric sensor based on silver nanoparticles directed to hydrogen peroxide and glucose. Arab J Chem 11(7):1134–1143