Kỹ thuật Phún Xạ Laser xung Chế Tạo Các Cụm Vàng trên Bề Mặt Carbon Thủy Tinh để Phát Hiện Glucose Không Enzyme

Analytical Sciences - Tập 31 - Trang 609-616 - 2015
Honghui Shu1, Gang Chang1, Zhiqiang Wang1, Pai Li1, Yuting Zhang1, Yunbin He1
1Hubei Collaborative Innovation Center for Advanced Organic Chemical Materials, Ministry-Of-Education Key Laboratory for the Green Preparation and Application of Functional Materials, Faculty of Materials Science and Engineering, Hubei University, Wuhan, P. R. China

Tóm tắt

Một kỹ thuật một bước để tích hợp các cụm vàng (GNCs) lên bề mặt của một phiến carbon thủy tinh (GC) đã được phát triển bằng cách sử dụng phương pháp phún xạ laser xung (PLD) với các thông số quy trình thích hợp. Phương pháp này đơn giản và sạch sẽ mà không sử dụng bất kỳ khuôn, chất hoạt động bề mặt hoặc chất ổn định nào. Các yếu tố thí nghiệm (số lần phun laser và áp suất của khí trơ (Ar)) ảnh hưởng đến hình thái và cấu trúc của GNCs, và từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất oxy hóa điện xúc tác đối với glucose đã được nghiên cứu một cách có hệ thống bằng phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và các phương pháp điện hóa (quy trình voltammetry tuần hoàn (CV) và phương pháp chronoamperometry). Điện cực GC được sửa đổi bởi GNCs thể hiện thời gian phản hồi nhanh (khoảng 2 giây), khoảng tuyến tính rộng (0,1 đến 20 mM) và độ ổn định tốt. Độ nhạy được ước lượng là 31,18 μA cm−2 mM−1 (so với diện tích hình học), cao hơn so với điện cực vàng khối. Nó có khả năng kháng tốt với các chất can thiệp phổ biến, chẳng hạn như axit ascorbic (AA), axit uric (UA) và 4-acetaminophen (AP). Do đó, nghiên cứu này đã chứng minh một nền tảng cảm biến đơn giản và hiệu quả cho việc phát hiện glucose không enzyme, và có thể được sử dụng như một vật liệu mới cho một loại cảm biến glucose không enzyme mới.

Từ khóa

#Gold nanoclusters #Pulse laser deposition #Glucose sensing #Electrocatalytic oxidation #Nonenzymatic detection

Tài liệu tham khảo

C. Boss, E. Meurville, J. M. Sallese, P. Ryser, Biosens. Bioelectron., 2011, 30, 223. E. H. Yoo and S. Y. Lee, Sensors, 2010, 70, 4558. P. Rossetti, J. Bondia, J. Vehi, C. G. Fanelli, Sensors (Basel), 2010, 70, 10936. M. M. Rahman, A. J. Ahammad, J. H. Jin, S. J. Ahn, J. J. Lee, Sensors (Basel), 2010, 70, 4855. A. Heller and B. Feldman, Chem. Rev., 2008, 708, 2482. C. Shan, H. Yang, J. Song, D. Han, A. Ivaska, L. Niu, Anal. Chem., 2009, 87, 2378. L. Meng, J. Jin, G. Yang, T. Lu, H. Zhang, C. Cai, Anal. Chem., 2009, 87, 7271. P. Zhang, L. Zhang, G. Zhao, F. Feng, Microchim. Acta, 2011, 776, 411. S. Zhang, Y. Shao, G. Yin, Y. Lin, Angew. Chem., Int, Ed. Engl., 2010, 49, 2211. S. Imamova, N. Nedyalkov, A. Dikovska, P. Atanasov, M. Sawczak, R. Jendrzejewski, G. Sliwiñski, M. Obara, Appl. Surf. Sci., 2010, 257, 1075. G. Chang, M. Oyama, K. Hirao, J. Phys. Chem. B, 2006, 770, 20362. M. C. Daniel and D. Astruc, Chem. Rev., 2004, 704, 293. N. R. Agarwal, F. Neri, S. Trusso, A. Lucotti, P. M. Ossi, Appl. Surf. Sci., 2012, 258, 9148. T. M. Cheng, T. K. Huang, H. K. Lin, S. P. Tung, Y. L. Chen, C. Y. Lee, H.-S. Chiu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2010, 2, 2773. J. Zhao, X. Zhang, C. R. Yonzon, A. J. Haes, R. P. Van Duyne, Future Medicine, 2006, 7, 219. C. H. Wang, Y. Y. Song, J. W. Zhao, X. H. Xia, Surf. Sci., 2006, 600, 38. W. Cheng, S. Dong, E. Wang, Langmuir, 2002, 78, 9947. J. W. Son, S. S. Orlov, B. Phillips, L. Hesselink, J. Electroceram., 2006, 77, 591. R. R. Mohanta, V. R. R. Medicherla, K. L. Mohanta, N. C. Nayak, S. Majumder, V. Solanki, S. Varma, K. Bapna, D. M. Phase, V. Sathe, Appl. Surf. Sci., 2015, 325, 185. T. Donnelly, S. Krishnamurthy, K. Carney, N. McEvoy, J. G. Lunney, Appl. Surf. Sci., 2007, 254, 1303. M. A. Majeed Khan, S. Kumar, M. Ahamed, Mater. Sci. Semicond. Process., 2015, 30, 169. R. Dolbec, E. Irissou, M. Chaker, D. Guay, F. Rosei, M. El Khakani, Phys. Rev. B, 2004, 70, 201406. J. Gonzalo, A. Perea, D. Babonneau, C. Afonso, N. Beer, J. P. Barnes, A. K. Petford-Long, D. E. Hole, P. D. Townsend, Phys. Rev. B, 2005, 77, 125420. R. S. C. N. Afonso, J. M. Ballesteros, A. K. Petford-Long, R. C. Doole, Appl. Surf. Sci., 1998, 727-729, 339. T. Sasaki, N. Koshizaki, K.M. Beck, Appl. Phys. A, 1999, 69, 771. J. Warrender and M. Aziz, Phys. Rev. B, 2007, 75, 085433. E. Fazio, F. Neri, P. M. Ossi, N. Santo, S. Trusso, Appl. Surf. Sci., 2009, 255, 9676. E. Irissou, B. Le Drogoff, M. Chaker, D. Guay, Appl. Phys., 2003, 94, 4796. D. K. T. Ng, B. S. Bhola, R. M. Bakker, S. T. Ho, Adv. Funct. Mater., 2011, 27, 2587. E. Irissou, B. Le Drogoff, M. Chaker, D. Guay, Appl. Phys. Lett., 2002, 80, 1716. D. Riabinina, E. Irissou, B. Le Drogoff, M. Chaker, D. Guay, Appl. Phys., 2010, 708, 034322. D. Riabinina, M. Chaker, F. Rosei, Appl. Phys. Lett., 2006, 89, 131501. G. Chang, J. Zhang, M. Oyama, K. Hirao, Phys. Chem. B, 2005, 709, 1204. G. Chang, M. Oyama, K. Hirao, Phys. Chem. B, 2006, 770, 1860. S. Hrapovic, Y. L. Liu, K. B. Male, J. H. T. Luong, Anal. Chem., 2004, 76, 1083. R. B. Rakhi, K. Sethupathi, S. Ramaprabhu, Phys. Chem. B, 2009, 773, 3190. X. M. Chen, Z. J. Lin, D. J. Chen, T. T. Jia, Z. M. Cai, X. R. Wang, X. Chen, G. N. Chen, M. Oyama, Biosens. Bioelectron., 2010, 25, 1803. J. Ryu, K. Kim, H. S. Kim, H. T. Hahn, D. Lashmore, Biosens. Bioelectron., 2010, 26, 602.