ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.comคุณกำลังใช้เวอร์ชันเบราว์เซอร์ที่มีการรองรับ CSS แบบจำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)นอกจากนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะแสดงไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
เราตรวจสอบผลกระทบของพื้นที่ผิวจำเพาะต่อคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของ NiCo2O4 (NCO) สำหรับการตรวจจับกลูโคสวัสดุนาโน NCO ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะที่ควบคุมได้ถูกสร้างขึ้นโดยการสังเคราะห์ความร้อนใต้พิภพด้วยสารเติมแต่ง และโครงสร้างนาโนที่ประกอบเองด้วยสัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนแหลมคล้ายเม่น เข็มสน tremella และสัณฐานวิทยาคล้ายดอกไม้ก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกันความแปลกใหม่ของวิธีนี้อยู่ที่การควบคุมเส้นทางปฏิกิริยาเคมีอย่างเป็นระบบ โดยการเติมสารเติมแต่งต่างๆ ในระหว่างการสังเคราะห์ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของสัณฐานวิทยาต่างๆ ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยไม่มีความแตกต่างในโครงสร้างผลึกและสถานะทางเคมีขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบการควบคุมทางสัณฐานวิทยาของวัสดุนาโน NCO นี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของการตรวจหากลูโคสร่วมกับการระบุคุณลักษณะของวัสดุ ได้มีการพูดคุยถึงความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ผิวจำเพาะและสมรรถนะทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคสงานนี้อาจให้ข้อมูลเชิงลึกทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการปรับพื้นที่ผิวของโครงสร้างนาโนที่กำหนดฟังก์ชันการทำงานสำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ในไบโอเซนเซอร์กลูโคส
ระดับน้ำตาลในเลือดให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับสถานะการเผาผลาญและสรีรวิทยาของร่างกาย1,2ตัวอย่างเช่น ระดับกลูโคสในร่างกายที่ผิดปกติอาจเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของปัญหาสุขภาพร้ายแรง เช่น โรคเบาหวาน โรคหลอดเลือดหัวใจ และโรคอ้วน3,4,5ดังนั้นการติดตามระดับน้ำตาลในเลือดอย่างสม่ำเสมอจึงมีความสำคัญมากในการรักษาสุขภาพที่ดีแม้ว่าจะมีการรายงานเซ็นเซอร์กลูโคสประเภทต่างๆ ที่ใช้การตรวจจับเคมีกายภาพ แต่ความไวต่ำและเวลาตอบสนองที่ช้ายังคงเป็นอุปสรรคต่อระบบตรวจสอบกลูโคสอย่างต่อเนื่อง 6,7,8นอกจากนี้ เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมียอดนิยมในปัจจุบันที่ใช้ปฏิกิริยาของเอนไซม์ยังคงมีข้อจำกัดบางประการ แม้ว่าจะมีข้อดีคือ การตอบสนองที่รวดเร็ว ความไวสูง และขั้นตอนการผลิตที่ค่อนข้างง่ายดังนั้น เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่ไม่ใช่เอนไซม์ประเภทต่างๆ จึงได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเพื่อป้องกันการสลายตัวของเอนไซม์ ในขณะที่ยังคงรักษาข้อดีของเซ็นเซอร์ชีวภาพไฟฟ้าเคมี9,11,12,13
สารประกอบโลหะทรานซิชัน (TMC) มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาสูงเพียงพอเมื่อเทียบกับกลูโคส ซึ่งขยายขอบเขตการใช้งานในเซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมี13,14,15จนถึงขณะนี้ มีการเสนอการออกแบบที่มีเหตุผลและวิธีการง่าย ๆ สำหรับการสังเคราะห์ TMS เพื่อปรับปรุงความไว การเลือกสรร และความเสถียรทางเคมีไฟฟ้าของการตรวจหากลูโคสตัวอย่างเช่น โลหะทรานซิชันออกไซด์ที่ชัดเจน เช่น คอปเปอร์ออกไซด์ (CuO)11,19, ซิงค์ออกไซด์ (ZnO)20, นิกเกิลออกไซด์ (NiO)21,22, โคบอลต์ออกไซด์ (Co3O4)23,24 และซีเรียมออกไซด์ (CeO2) 25 คือ มีฤทธิ์ทางเคมีไฟฟ้าเกี่ยวกับกลูโคสความก้าวหน้าล่าสุดในออกไซด์ของโลหะไบนารี เช่น นิกเกิลโคบอลต์เทต (NiCo2O4) สำหรับการตรวจจับกลูโคสได้แสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์กันเพิ่มเติมในแง่ของกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น26,27,28,29,30โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การควบคุมองค์ประกอบและสัณฐานวิทยาที่แม่นยำเพื่อสร้าง TMS ด้วยโครงสร้างนาโนต่างๆ สามารถเพิ่มความไวในการตรวจจับได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงขอแนะนำอย่างยิ่งให้พัฒนา TMS ที่ควบคุมด้วยสัณฐานวิทยาเพื่อการตรวจหากลูโคสที่ดีขึ้น20,25,30,31,32, 33.34, 35.
ที่นี่เรารายงานวัสดุนาโน NiCo2O4 (NCO) ที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันสำหรับการตรวจจับกลูโคสวัสดุนาโน NCO ได้มาจากวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่ายโดยใช้สารเติมแต่งหลายชนิด สารเคมีเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการประกอบโครงสร้างนาโนของสัณฐานวิทยาต่างๆ ด้วยตนเองเราตรวจสอบผลกระทบของ NCO ที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันอย่างเป็นระบบต่อประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคส รวมถึงความไว การเลือกสรร ขีดจำกัดการตรวจจับต่ำ และความเสถียรในระยะยาว
เราสังเคราะห์วัสดุนาโน NCO (ตัวย่อ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO ตามลำดับ) โดยมีโครงสร้างจุลภาคคล้ายกับเม่นทะเล สนเข็ม ทรีเมลลา และดอกไม้รูปที่ 1 แสดงสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCOรูปภาพ SEM และรูปภาพ EDS แสดงให้เห็นว่า Ni, Co และ O มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในวัสดุนาโน NCO ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 S1 และ S2 ตามลำดับบนรูป2a, b แสดงภาพ TEM ที่เป็นตัวแทนของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันUNCO เป็นไมโครสเฟียร์ที่ประกอบได้เอง (เส้นผ่านศูนย์กลาง: ~5 µm) ประกอบด้วยเส้นลวดนาโนที่มีอนุภาคนาโน NCO (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 20 นาโนเมตร)โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์นี้คาดว่าจะมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่เพื่ออำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของอิเล็กโทรไลต์และการขนส่งอิเล็กตรอนการเติม NH4F และยูเรียในระหว่างการสังเคราะห์ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคที่เป็นกรด (PNCO) หนาขึ้น โดยมีความยาว 3 µm และกว้าง 60 nm ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนาโนที่มีขนาดใหญ่กว่าการเพิ่ม HMT แทน NH4F ส่งผลให้เกิดสัณฐานวิทยาคล้ายเครื่องสั่น (TNCO) โดยมีแผ่นนาโนที่มีรอยย่นการแนะนำ NH4F และ HMT ในระหว่างการสังเคราะห์นำไปสู่การรวมตัวของนาโนชีตที่มีรอยยับที่อยู่ติดกัน ส่งผลให้เกิดสัณฐานวิทยาคล้ายดอกไม้ (FNCO)ภาพ HREM (รูปที่ 2c) แสดงแถบตะแกรงที่แตกต่างกันโดยมีระยะห่างระหว่างระนาบที่ 0.473, 0.278, 0.50 และ 0.237 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับระนาบ (111), (220), (311) และ (222) NiCo2O4, s 27 .รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนในพื้นที่ (SAED) ที่เลือกของวัสดุนาโน NCO (ภาพประกอบในรูปที่ 2b) ยังยืนยันธรรมชาติของผลึกโพลีคริสตัลไลน์ของ NiCo2O4 อีกด้วยผลลัพธ์ของการถ่ายภาพมืดวงแหวนมุมสูง (HAADF) และการแมป EDS แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบทั้งหมดมีการกระจายเท่า ๆ กันในวัสดุนาโน NCO ดังแสดงในรูปที่ 2d
ภาพประกอบแผนผังกระบวนการสร้างโครงสร้างนาโน NiCo2O4 พร้อมสัณฐานวิทยาแบบควบคุมแผนผังและรูปภาพ SEM ของโครงสร้างนาโนต่างๆ ก็แสดงให้เห็นเช่นกัน
ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO: (a) ภาพ TEM, (b) ภาพ TEM พร้อมกับรูปแบบ SAED, (c) ภาพ HRTEM ที่แก้ไขด้วยตะแกรงและภาพ HADDF ที่สอดคล้องกันของ Ni, Co และ O ใน (d) วัสดุนาโน NCO-
รูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาต่างๆ แสดงไว้ในรูปที่3ก.ยอดการเลี้ยวเบนที่ 18.9, 31.1, 36.6, 44.6, 59.1 และ 64.9° บ่งบอกถึงระนาบ (111), (220), (311), (400), (511) และ (440) NiCo2O4 ตามลำดับ ซึ่งมีลูกบาศก์ โครงสร้างสปิเนล (JCPDS หมายเลข 20-0781) 36. สเปกตรัม FT-IR ของวัสดุนาโน NCO แสดงในรูปที่ 13บีแถบสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่งสองแถบในพื้นที่ระหว่าง 555 ถึง 669 cm–1 สอดคล้องกับออกซิเจนของโลหะ (Ni และ Co) ที่ดึงมาจากตำแหน่งจัตุรมุขและแปดด้านของนิล NiCo2O437 ตามลำดับเพื่อให้เข้าใจคุณสมบัติโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO ได้ดีขึ้น จึงได้รับ Raman spectra ดังแสดงในรูปที่ 3cยอดเขาทั้งสี่ที่สังเกตได้ที่ 180, 459, 503 และ 642 cm-1 สอดคล้องกับโหมดรามัน F2g, E2g, F2g และ A1g ของนิล NiCo2O4 ตามลำดับทำการวัด XPS เพื่อกำหนดสถานะทางเคมีของพื้นผิวขององค์ประกอบในวัสดุนาโน NCOบนรูป3d แสดงสเปกตรัม XPS ของ UNCOสเปกตรัมของ Ni 2p มีจุดสูงสุดหลักสองจุดซึ่งอยู่ที่พลังงานจับกันที่ 854.8 และ 872.3 eV ซึ่งสอดคล้องกับ Ni 2p3/2 และ Ni 2p1/2 และดาวเทียมสั่นสะเทือนสองดวงที่ 860.6 และ 879.1 eV ตามลำดับสิ่งนี้บ่งบอกถึงการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชัน Ni2+ และ Ni3+ ใน NCOจุดสูงสุดประมาณ 855.9 และ 873.4 eV สำหรับ Ni3+ และจุดสูงสุดประมาณ 854.2 และ 871.6 eV สำหรับ Ni2+ในทำนองเดียวกัน สเปกตรัม Co2p ของ doublet วงโคจรหมุนสองชุดเผยให้เห็นจุดสูงสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะของ Co2+ และ Co3+ ที่ 780.4 (Co 2p3/2) และ 795.7 eV (Co 2p1/2)จุดสูงสุดที่ 796.0 และ 780.3 eV สอดคล้องกับ Co2+ และจุดสูงสุดที่ 794.4 และ 779.3 eV สอดคล้องกับ Co3+ควรสังเกตว่าสถานะหลายวาเลนต์ของไอออนโลหะ (Ni2+/Ni3+ และ Co2+/Co3+) ใน NiCo2O4 ส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมเคมีไฟฟ้า37,38สเปกตรัม Ni2p และ Co2p สำหรับ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO แสดงผลลัพธ์ที่คล้ายกัน ดังแสดงในรูปS3.นอกจากนี้สเปกตรัม O1s ของวัสดุนาโน NCO ทั้งหมด (รูปที่ S4) แสดงจุดสูงสุดสองจุดที่ 592.4 และ 531.2 eV ซึ่งสัมพันธ์กับพันธะโลหะ - ออกซิเจนและออกซิเจนทั่วไปในกลุ่มไฮดรอกซิลของพื้นผิว NCO ตามลำดับแม้ว่าโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO จะคล้ายกัน แต่ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาของสารเติมแต่งชี้ให้เห็นว่าสารเติมแต่งแต่ละชนิดอาจมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกันเพื่อสร้าง NCOสิ่งนี้จะควบคุมการเกิดนิวเคลียสและขั้นตอนการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชที่มีพลังกระตุ้น ซึ่งจะช่วยควบคุมขนาดอนุภาคและระดับการรวมตัวดังนั้น การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ รวมถึงสารเติมแต่ง เวลาปฏิกิริยา และอุณหภูมิในระหว่างการสังเคราะห์ สามารถใช้ในการออกแบบโครงสร้างจุลภาคและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคส
(a) รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (b) FTIR และ (c) Raman spectra ของวัสดุนาโน NCO (d) XPS spectra ของ Ni 2p และ Co 2p จาก UNCO
สัณฐานวิทยาของวัสดุนาโน NCO ที่ดัดแปลงนั้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการก่อตัวของเฟสเริ่มต้นที่ได้รับจากสารเติมแต่งต่างๆ ดังแสดงในรูปที่ S5นอกจากนี้ การเอ็กซ์เรย์และรามันสเปกตรัมของตัวอย่างที่เตรียมสดใหม่ (รูปที่ S6 และ S7a) แสดงให้เห็นว่าการมีส่วนร่วมของสารเคมีที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดความแตกต่างทางผลึกศาสตร์ โดยส่วนใหญ่พบไฮดรอกไซด์ของ Ni และ Co คาร์บอเนตในเม่นทะเลและโครงสร้างเข็มสน ในขณะที่ โครงสร้างในรูปของ Tremella และดอกไม้บ่งบอกถึงการมีอยู่ของนิกเกิลและโคบอลต์ไฮดรอกไซด์สเปกตรัม FT-IR และ XPS ของตัวอย่างที่เตรียมไว้จะแสดงไว้ในรูปที่ 1 และ 2 นอกจากนี้ S7b-S9 ยังให้หลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับความแตกต่างทางผลึกศาสตร์ที่กล่าวมาข้างต้นอีกด้วยจากคุณสมบัติของวัสดุของตัวอย่างที่เตรียมไว้ จะเห็นได้ชัดว่าสารเติมแต่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอล และให้วิถีทางปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้เฟสเริ่มต้นที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน40,41,42การประกอบตัวเองของสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน ซึ่งประกอบด้วยเส้นลวดนาโนหนึ่งมิติ (1D) และนาโนชีตสองมิติ (2D) ถูกอธิบายโดยสถานะทางเคมีที่แตกต่างกันของเฟสเริ่มต้น (ไอออน Ni และ Co รวมถึงกลุ่มการทำงาน) ตามด้วยการเติบโตของผลึก ในระหว่างการประมวลผลหลังความร้อน เฟสเริ่มต้นต่างๆ จะถูกแปลงเป็นสปิเนล NCO ในขณะที่ยังคงรักษาสัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 2 และ 3a
ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาในวัสดุนาโน NCO สามารถส่งผลต่อพื้นที่ผิวที่มีปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคส ดังนั้นจึงกำหนดลักษณะทางเคมีไฟฟ้าโดยรวมของเซ็นเซอร์กลูโคสไอโซเทอร์มการดูดซับ-การดูดซับของ N2 BET ใช้เพื่อประมาณขนาดรูพรุนและพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุนาโน NCOบนรูป4 แสดงไอโซเทอร์ม BET ของวัสดุนาโน NCO ต่างๆพื้นที่ผิวจำเพาะ BET สำหรับ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO อยู่ที่ประมาณ 45.303, 43.304, 38.861 และ 27.260 m2/g ตามลำดับUNCO มีพื้นที่ผิว BET สูงสุด (45.303 m2 g-1) และมีปริมาตรรูพรุนที่ใหญ่ที่สุด (0.2849 cm3 g-1) และการกระจายขนาดรูพรุนจะแคบผลลัพธ์ BET สำหรับวัสดุนาโน NCO แสดงในตารางที่ 1 เส้นโค้งการดูดซับ-การดูดซับของ N2 มีความคล้ายคลึงกับลูปฮิสเทรีซิสแบบไอโซเทอร์มอลชนิด IV มาก ซึ่งบ่งชี้ว่าตัวอย่างทั้งหมดมีโครงสร้าง mesoporousMesoporous UNCOs ที่มีพื้นที่ผิวสูงสุดและมีปริมาตรรูพรุนสูงสุดคาดว่าจะมีจุดออกฤทธิ์จำนวนมากสำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ดีขึ้น
ผลลัพธ์การเดิมพันสำหรับ (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO และ (d) FNCOสิ่งที่ใส่เข้าไปจะแสดงการกระจายขนาดรูขุมขนที่สอดคล้องกัน
ปฏิกิริยารีดอกซ์ไฟฟ้าเคมีของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาต่างๆ สำหรับการตรวจหากลูโคสได้รับการประเมินโดยใช้การวัด CVบนรูปภาพที่ 5 แสดงกราฟ CV ของวัสดุนาโน NCO ในอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ NaOH 0.1 M ที่มีและไม่มีกลูโคส 5 mM ที่อัตราการสแกน 50 mVs-1ในกรณีที่ไม่มีกลูโคส จะสังเกตพีคของรีดอกซ์ที่ 0.50 และ 0.35 V ซึ่งสอดคล้องกับการเกิดออกซิเดชันที่เกี่ยวข้องกับ M–O (M: Ni2+, Co2+) และ M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+)โดยใช้ไอออน OHหลังจากการเติมกลูโคส 5 มิลลิโมลาร์ ปฏิกิริยารีดอกซ์บนพื้นผิวของวัสดุนาโน NCO เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจเกิดจากการออกซิเดชันของกลูโคสกับกลูโคโนแลคโตนรูปที่ S10 แสดงกระแสรีดอกซ์สูงสุดที่อัตราการสแกน 5–100 mV s-1 ในสารละลาย NaOH 0.1 Mเป็นที่ชัดเจนว่ากระแสรีดอกซ์สูงสุดเพิ่มขึ้นตามอัตราการสแกนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าวัสดุนาโน NCO มีพฤติกรรมไฟฟ้าเคมีควบคุมการแพร่กระจายที่คล้ายกันดังแสดงในรูปที่ S11 พื้นที่ผิวเคมีไฟฟ้า (ECSA) ของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO อยู่ที่ประมาณ 2.15, 1.47, 1.2 และ 1.03 cm2 ตามลำดับสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า UNCO มีประโยชน์สำหรับกระบวนการอิเล็กโทรคะตาไลติก ซึ่งอำนวยความสะดวกในการตรวจหากลูโคส
เส้นโค้ง CV ของ (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO และ (d) อิเล็กโทรด FNCO ที่ไม่มีกลูโคสและเสริมด้วยกลูโคส 5 mM ที่อัตราการสแกน 50 mVs-1
ตรวจสอบประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสและผลลัพธ์จะแสดงในรูปที่ 6 ความไวของกลูโคสถูกกำหนดโดยวิธี CA โดยการเติมกลูโคสในระดับต่างๆ (0.01–6 mM) ในสารละลาย 0.1 M NaOH ที่ 0.5 V ด้วยช่วงเวลา 60 วินาทีดังแสดงในรูป6a–d วัสดุนาโน NCO แสดงความไวที่แตกต่างกันตั้งแต่ 84.72 ถึง 116.33 µA mM-1 cm-2 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง (R2) ตั้งแต่ 0.99 ถึง 0.993เส้นโค้งการสอบเทียบระหว่างความเข้มข้นของกลูโคสและปฏิกิริยาปัจจุบันของวัสดุนาโน NCO แสดงไว้ในรูปที่ 1ส12.ขีดจำกัดการตรวจจับ (LOD) ที่คำนวณได้ของวัสดุนาโน NCO อยู่ในช่วง 0.0623–0.0783 µMจากผลการทดสอบ CA UNCO แสดงความไวสูงสุด (116.33 μA mM-1 cm-2) ในช่วงการตรวจจับที่กว้างสิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยสัณฐานวิทยาที่มีลักษณะคล้ายเม่นทะเลอันเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างมีโซพอรัสที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ทำให้มีบริเวณที่ทำงานสำหรับกลูโคสสายพันธุ์ต่างๆ มากขึ้นประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO ที่นำเสนอในตาราง S1 ยืนยันประสิทธิภาพการตรวจจับกลูโคสไฟฟ้าเคมีที่ดีเยี่ยมของวัสดุนาโน NCO ที่เตรียมในการศึกษานี้
การตอบสนองของ CA ของอิเล็กโทรด UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c) และ FNCO (d) พร้อมกลูโคสที่เติมลงในสารละลาย NaOH 0.1 M ที่ 0.50 V สิ่งที่ใส่เข้าไปจะแสดงเส้นโค้งการสอบเทียบของการตอบสนองปัจจุบันของวัสดุนาโน NCO: (e ) การตอบสนอง KA ของ UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO และ (h) FNCO โดยเติมกลูโคส 1 mM และสารรบกวน 0.1 mM แบบขั้นตอน (LA, DA, AA และ UA)
ความสามารถในการป้องกันการรบกวนของการตรวจจับกลูโคสเป็นอีกปัจจัยสำคัญในการตรวจจับกลูโคสแบบเลือกและละเอียดอ่อนโดยการรบกวนสารประกอบบนรูป6e–h แสดงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของวัสดุนาโน NCO ในสารละลาย NaOH 0.1 Mโมเลกุลที่มีการรบกวนทั่วไป เช่น LA, DA, AA และ UA จะถูกเลือกและเติมลงในอิเล็กโทรไลต์การตอบสนองในปัจจุบันของวัสดุนาโน NCO ต่อกลูโคสนั้นชัดเจนอย่างไรก็ตาม การตอบสนองต่อ UA, DA, AA และ LA ในปัจจุบันไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าวัสดุนาโน NCO มีการคัดเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับการตรวจจับกลูโคส โดยไม่คำนึงถึงความแตกต่างทางสัณฐานวิทยารูปที่ S13 แสดงความเสถียรของวัสดุนาโน NCO ที่ตรวจสอบโดยการตอบสนองของ CA ใน 0.1 M NaOH โดยที่กลูโคส 1 mM ถูกเติมลงในอิเล็กโทรไลต์เป็นเวลานาน (80,000 วินาที)การตอบสนองปัจจุบันของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO คือ 98.6%, 97.5%, 98.4% และ 96.8% ตามลำดับ ของกระแสเริ่มต้นด้วยการเติมกลูโคสเพิ่มเติม 1 mM หลังจาก 80,000 วินาทีวัสดุนาโน NCO ทั้งหมดแสดงปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เสถียรกับกลูโคสสายพันธุ์ในช่วงเวลาที่ยาวนานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สัญญาณปัจจุบันของ UNCO ไม่เพียงแต่รักษากระแสเริ่มต้นไว้ได้ 97.1% เท่านั้น แต่ยังรักษาคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาและพันธะเคมีไว้ หลังจากการทดสอบเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อมระยะยาว 7 วัน (รูปที่ S14 และ S15a)นอกจากนี้ ความสามารถในการทำซ้ำและการทำซ้ำของ UNCO ได้รับการทดสอบดังแสดงในรูปที่ S15b, cค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ (RSD) ที่คำนวณได้ของความสามารถในการทำซ้ำและความสามารถในการทำซ้ำคือ 2.42% และ 2.14% ตามลำดับ ซึ่งบ่งชี้ถึงการใช้งานที่เป็นไปได้ในฐานะเซ็นเซอร์กลูโคสเกรดอุตสาหกรรมสิ่งนี้บ่งชี้ถึงความเสถียรทางโครงสร้างและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมของ UNCO ภายใต้สภาวะออกซิไดซ์สำหรับการตรวจจับกลูโคส
เป็นที่ชัดเจนว่าประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับข้อได้เปรียบทางโครงสร้างของเฟสเริ่มต้นที่เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลพร้อมสารเติมแต่ง (รูปที่ S16)พื้นที่ผิวสูง UNCO มีตำแหน่งที่มีปฏิกิริยาทางไฟฟ้ามากกว่าโครงสร้างนาโนอื่นๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างวัสดุออกฤทธิ์และอนุภาคกลูโคสโครงสร้าง mesoporous ของ UNCO สามารถทำให้ตำแหน่ง Ni และ Co สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์เพื่อตรวจจับกลูโคสได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้เกิดการตอบสนองทางเคมีไฟฟ้าที่รวดเร็วเส้นลวดนาโนมิติเดียวใน UNCO สามารถเพิ่มอัตราการแพร่ขยายได้อีกโดยจัดให้มีเส้นทางการขนส่งที่สั้นลงสำหรับไอออนและอิเล็กตรอนเนื่องจากคุณสมบัติทางโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ที่กล่าวถึงข้างต้น ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของ UNCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสจึงเหนือกว่าประสิทธิภาพของ PNCO, TNCO และ FNCOสิ่งนี้บ่งชี้ว่าสัณฐานวิทยาของ UNCO อันเป็นเอกลักษณ์ซึ่งมีพื้นที่ผิวและขนาดรูพรุนสูงสุดสามารถให้ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมสำหรับการตรวจจับกลูโคส
ศึกษาผลกระทบของพื้นที่ผิวจำเพาะต่อคุณลักษณะทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCOวัสดุนาโน NCO ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะต่างกันได้มาจากวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่ายและสารเติมแต่งต่างๆสารเติมแต่งที่แตกต่างกันในระหว่างการสังเคราะห์จะเข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกันและก่อให้เกิดระยะเริ่มต้นที่แตกต่างกันสิ่งนี้นำไปสู่การประกอบตัวเองของโครงสร้างนาโนต่างๆ ที่มีสัณฐานวิทยาคล้ายกับสัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนแหลมคล้ายเม่น, ต้นสนเข็ม, ตัวสั่นและดอกไม้การให้ความร้อนภายหลังจะนำไปสู่สถานะทางเคมีที่คล้ายกันของวัสดุนาโน NCO ที่เป็นผลึกซึ่งมีโครงสร้างสปิเนล ในขณะที่ยังคงรักษาสัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ไว้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสได้รับการปรับปรุงอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความไวของกลูโคสของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาของเม่นทะเลเพิ่มขึ้นเป็น 116.33 µA mM-1 cm-2 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง (R2) 0.99 ในช่วงเชิงเส้น 0.01-6 mMงานนี้อาจให้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับวิศวกรรมทางสัณฐานวิทยาเพื่อปรับพื้นที่ผิวจำเพาะและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของการใช้งานไบโอเซนเซอร์ที่ไม่ใช่เอนไซม์
Ni(NO3)2 · 6H2O, Co(NO3)2 · 6H2O, ยูเรีย, เฮกซะเมทิลีนเตตรามีน (HMT), แอมโมเนียม ฟลูออไรด์ (NH4F), โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), d-(+)-กลูโคส, กรดแลคติค (LA), โดปามีน ไฮโดรคลอไรด์ ( ซื้อ DA), กรด L-ascorbic (AA) และกรดยูริก (UA) จาก Sigma-Aldrichรีเอเจนต์ทั้งหมดที่ใช้มีเกรดเชิงวิเคราะห์และถูกใช้โดยไม่มีการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม
NiCo2O4 ถูกสังเคราะห์โดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่ายตามด้วยการบำบัดความร้อนโดยสรุป: นิกเกิลไนเตรต 1 มิลลิโมล (Ni(NO3)2∙6H2O) และโคบอลต์ไนเตรต 2 มิลลิโมล (Co(NO3)2∙6H2O) ถูกละลายในน้ำกลั่น 30 มิลลิลิตรเพื่อควบคุมลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ NiCo2O4 จึงได้มีการคัดเลือกเติมสารเติมแต่ง เช่น ยูเรีย แอมโมเนียมฟลูออไรด์ และเฮกซาเมทิลีนเตตรามีน (HMT) ลงในสารละลายข้างต้นจากนั้น ของผสมทั้งหมดถูกถ่ายโอนไปยังหม้อนึ่งความดันที่มีเทฟลอนขนาด 50 มล. และนำไปทำปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลในเตาอบแบบพาความร้อนที่อุณหภูมิ 120° C เป็นเวลา 6 ชั่วโมงหลังจากการทำความเย็นตามธรรมชาติจนถึงอุณหภูมิห้อง ตะกอนที่เป็นผลลัพธ์ถูกปั่นแยกและล้างหลายครั้งด้วยน้ำกลั่นและเอทานอล และจากนั้นทำให้แห้งข้ามคืนที่ 60°Cหลังจากนั้น ตัวอย่างที่เตรียมสดใหม่จะถูกเผาที่ 400°C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงในบรรยากาศโดยรอบรายละเอียดของการทดลองแสดงอยู่ในตารางข้อมูลเสริม S2
การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) ดำเนินการโดยใช้รังสี Cu-Kα (แล = 0.15418 นาโนเมตร) ที่ 40 kV และ 30 mA เพื่อศึกษาคุณสมบัติโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO ทั้งหมดรูปแบบการเลี้ยวเบนถูกบันทึกในช่วงของมุม 2θ 10–80° ด้วยขั้นละ 0.05°ตรวจสอบสัณฐานวิทยาของพื้นผิวและโครงสร้างจุลภาคโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราด (FESEM; Nova SEM 200, FEI) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบสแกน (STEM; TALOS F200X, FEI) ด้วย X-ray spectroscopy แบบกระจายพลังงาน (EDS)สถานะความจุของพื้นผิวถูกวิเคราะห์โดย X-ray photoelectron spectroscopy (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) โดยใช้รังสี Al Kα (hν = 1486.6 eV)พลังงานยึดเหนี่ยวถูกปรับเทียบโดยใช้จุดสูงสุดของ C 1 ที่ 284.6 eV เป็นข้อมูลอ้างอิงหลังจากเตรียมตัวอย่างบนอนุภาค KBr แล้ว สเปกตรัมการแปลงฟูริเยร์อินฟราเรด (FT-IR) จะถูกบันทึกในช่วงหมายเลขคลื่น 1,500–400 cm–1 บนสเปกโตรมิเตอร์ Jasco-FTIR-6300Raman spectra ได้รับโดยใช้ Raman spectrometer (Horiba Co., Japan) พร้อมด้วยเลเซอร์ He-Ne (632.8 nm) เป็นแหล่งกระตุ้นBrunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) ใช้เครื่องวิเคราะห์ BELSORP mini II (MicrotracBEL Corp.) เพื่อวัดอุณหภูมิไอโซเทอร์มการดูดซับและการดูดซับ N2 ที่อุณหภูมิต่ำเพื่อประมาณพื้นที่ผิวจำเพาะและการกระจายขนาดรูพรุน
การตรวจวัดเคมีไฟฟ้าทั้งหมด เช่น ไซคลิกโวลแทมเมทรี (CV) และโครโนแอมเพอโรเมทรี (CA) ดำเนินการบนโพเทนชิโอสแตต PGSTAT302N (Metrohm-Autolab) ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้ระบบสามอิเล็กโทรดในสารละลายน้ำ 0.1 โมลาร์ NaOHอิเล็กโทรดทำงานที่ใช้อิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้ว (GC) อิเล็กโทรด Ag/AgCl และแผ่นแพลตตินัมถูกใช้เป็นอิเล็กโทรดทำงาน อิเล็กโทรดอ้างอิง และอิเล็กโทรดเคาน์เตอร์ ตามลำดับCV ถูกบันทึกระหว่าง 0 ถึง 0.6 V ที่อัตราการสแกนต่างๆ ที่ 5-100 มิลลิโวลต์ s-1ในการวัด ECSA นั้น CV ดำเนินการในช่วง 0.1-0.2 V ที่อัตราการสแกนต่างๆ (5-100 mV s-1)รับปฏิกิริยา CA ของตัวอย่างสำหรับกลูโคสที่ 0.5 V ด้วยการกวนในการวัดความไวและการเลือก ให้ใช้กลูโคส 0.01–6 มิลลิโมลาร์, 0.1 มิลลิโมลาร์ LA, DA, AA และ UA ใน 0.1 โมลาร์ NaOHความสามารถในการทำซ้ำของ UNCO ได้รับการทดสอบโดยใช้อิเล็กโทรดสามชนิดที่แตกต่างกันเสริมด้วยกลูโคส 5 มิลลิโมลาร์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุดนอกจากนี้ ยังตรวจสอบความสามารถในการทำซ้ำด้วยการวัดสามครั้งด้วยอิเล็กโทรด UNCO หนึ่งอันภายใน 6 ชั่วโมง
ข้อมูลทั้งหมดที่สร้างหรือวิเคราะห์ในการศึกษานี้รวมอยู่ในบทความที่ตีพิมพ์นี้ (และไฟล์ข้อมูลเสริม)
Mergenthaler, P. , Lindauer, U. , Dienel, GA & Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยา Mergenthaler, P. , Lindauer, U. , Dienel, GA & Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาMergenthaler, P. , Lindauer, W. , Dinel, GA และ Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาMergenthaler P. , Lindauer W. , Dinel GA และ Meisel A. กลูโคสในสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาแนวโน้มทางประสาทวิทยา36, 587–597 (2013)
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสในมนุษย์ Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสในมนุษย์Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ และ Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสในมนุษย์ Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 肾糖异生：它在人体葡萄糖稳态中的重要性。 Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 鈥糖异生: ความสำคัญของมันในร่างกายมนุษย์Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ และ Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสในมนุษย์การดูแลโรคเบาหวาน 24, 382–391 (2544)
Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: การแพร่ระบาดแห่งศตวรรษ Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: การแพร่ระบาดแห่งศตวรรษHarroubi, AT และ Darvish, HM Diabetes mellitus: การแพร่ระบาดแห่งศตวรรษHarrubi AT และ Darvish HM Diabetes: การแพร่ระบาดของศตวรรษนี้โลกเจเบาหวาน6, 850 (2558)
แบรด, KM และคณะความชุกของโรคเบาหวานในผู้ใหญ่แยกตามประเภทของโรคเบาหวาน – สหรัฐอเมริกาโจร.มรรตัยรายสัปดาห์ 67, 359 (2018)
เจนเซ่น MH และคณะการตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดอย่างต่อเนื่องระดับมืออาชีพในโรคเบาหวานประเภท 1: การตรวจหาภาวะน้ำตาลในเลือดย้อนหลังเจ. ศาสตร์แห่งโรคเบาหวาน.เทคโนโลยี.7, 135–143 (2013)
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. การตรวจจับกลูโคสด้วยไฟฟ้าเคมี: ยังมีสิ่งที่ต้องปรับปรุงอีกหรือไม่ Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. การตรวจจับกลูโคสด้วยไฟฟ้าเคมี: ยังมีสิ่งที่ต้องปรับปรุงอีกหรือไม่Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS และ Jonsson-Nedzulka, M. การกำหนดระดับกลูโคสด้วยเคมีไฟฟ้า: ยังมีโอกาสปรับปรุงหรือไม่? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. ผู้ดูแลระบบ Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้านใช่ไหม?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS และ Jonsson-Nedzulka, M. การกำหนดระดับกลูโคสด้วยเคมีไฟฟ้า: มีโอกาสปรับปรุงหรือไม่?เคมีทวารหนัก.11271–11282 (2016)
เจอร์เนลฟ์ อิลลินอยส์ และคณะการทบทวนวิธีการทางแสงสำหรับการตรวจติดตามกลูโคสอย่างต่อเนื่องใช้สเปกตรัม54, 543–572 (2019)
Park, S., Boo, H. & Chung, TD เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ไฟฟ้าเคมี Park, S., Boo, H. & Chung, TD เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ไฟฟ้าเคมีPark S. , Bu H. และ Chang TD เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ไฟฟ้าเคมีPark S. , Bu H. และ Chang TD เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ไฟฟ้าเคมีทวารหนักชิม.นิตยสาร.556, 46–57 (2549)
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP สาเหตุทั่วไปของความไม่แน่นอนของกลูโคสออกซิเดสในการตรวจจับทางชีวภาพในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อ Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP สาเหตุทั่วไปของความไม่แน่นอนของกลูโคสออกซิเดสในการตรวจจับทางชีวภาพในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อHarris JM, Reyes S. และ Lopez GP สาเหตุทั่วไปของความไม่แน่นอนของกลูโคสออกซิเดสในการทดสอบไบโอเซนเซอร์ในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อ Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP เจ้าหน้าที่บริหาร: 简要回顾 แฮร์ริส, เจเอ็ม, เรเยส, ซี. และโลเปซ, GPHarris JM, Reyes S. และ Lopez GP สาเหตุทั่วไปของความไม่แน่นอนของกลูโคสออกซิเดสในการทดสอบไบโอเซนเซอร์ในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อเจ. ศาสตร์แห่งโรคเบาหวาน.เทคโนโลยี.7, 1030–1038 (2013)
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีแบบไม่มีเอนไซม์ที่ใช้โพลีเมอร์ที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดกลูโคสในน้ำลาย Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีแบบไม่มีเอนไซม์ที่ใช้โพลีเมอร์ที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดกลูโคสในน้ำลายDiouf A., Bouchihi B. และ El Bari N. เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีแบบไม่มีเอนไซม์ที่ใช้โพลีเมอร์ที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดระดับกลูโคสในน้ำลาย Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 基于分子印迹聚合物的非酶电化学葡萄糖传感器及其在测量唾液葡萄糖中的应用。 Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีที่ไม่ใช่เอนไซม์โดยอิงจากโพลีเมอร์ที่มีรอยประทับระดับโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดกลูโคสในน้ำลายDiouf A., Bouchihi B. และ El Bari N. เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีแบบไม่มีเอนไซม์ที่ใช้โพลีเมอร์ที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดระดับกลูโคสในน้ำลายโครงการวิทยาศาสตร์โรงเรียนเก่า ส. 98, 1196–1209 (2019)
จาง หยู และคณะการตรวจจับกลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและเลือกได้โดยใช้ลวดนาโน CuOSens. Actuators B Chem., 191, 86–93 (2014)
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL นาโนนิกเกิลออกไซด์ดัดแปลงเซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์พร้อมความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL นาโนนิกเกิลออกไซด์ดัดแปลงเซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์พร้อมความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Неферментативные датчики глюкозы, модифицированные нанооксидом никеля, с повышенной чувствительн остью благодаря стратегии электрохимического процесса при высоком потенциале. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ดัดแปลงด้วยนิกเกิลนาโนออกไซด์พร้อมความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการไฟฟ้าเคมีที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL 纳米氧化镍改性非酶促葡萄糖传感器，通过高电位电化学工艺策略提高了灵敏度. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL การปรับเปลี่ยนนิกเกิลนาโนออกไซด์非酶节能糖节糖合物，可以高电位กลยุทธ์เทคโนโลยีเคมีไฟฟ้าเพื่อปรับปรุง灵敏度。 Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO модифицированный неферментативный датчик глюкозы с повышенной чувствительностью благодаря сокопотенциальной стратегии электрохимического процесса. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO เซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ดัดแปลงพร้อมความไวที่เพิ่มขึ้นโดยกลยุทธ์กระบวนการไฟฟ้าเคมีที่มีศักยภาพสูงเซ็นเซอร์ทางชีวภาพอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพ26, 2948–2952 (2011)
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM อิเล็กโทรซิเดชั่นของกลูโคสที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากที่นิกเกิล (II) ออกไซด์/อิเล็กโทรดคาร์บอนแบบนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายผนังดัดแปลงอิเล็กโทรดคาร์บอนแบบแก้ว Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM อิเล็กโทรซิเดชั่นของกลูโคสที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากที่นิกเกิล (II) ออกไซด์/อิเล็กโทรดคาร์บอนแบบนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายผนังดัดแปลงอิเล็กโทรดคาร์บอนแบบแก้วShamsipur, M. , Najafi, M. และ Hosseini, MRM อิเล็กโทรซิเดชั่นของกลูโคสที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากบนอิเล็กโทรดคาร์บอนที่เป็นแก้วที่ดัดแปลงด้วยนิกเกิล (II) ออกไซด์ / ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายชั้นShamsipoor, M. , Najafi, M. , และ Hosseini, MRM อิเล็กโทรซิเดชั่นของกลูโคสที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากบนอิเล็กโทรดคาร์บอนที่เป็นแก้วที่ดัดแปลงด้วยนิกเกิล (II) ออกไซด์ / ท่อนาโนคาร์บอนหลายชั้นชีวเคมีไฟฟ้า 77, 120–124 (2010)
วีระมณี วี. และคณะ.นาโนคอมโพสิตของคาร์บอนที่มีรูพรุนและนิกเกิลออกไซด์ที่มีเฮเทอโรอะตอมในปริมาณสูงเป็นเซ็นเซอร์ความไวสูงที่ปราศจากเอนไซม์สำหรับการตรวจจับกลูโคสSens. Actuators บี เคม.221, 1384–1390 (2015)
มาร์โก เจเอฟ และคณะการศึกษาคุณลักษณะของนิกเกิลโคบอลต์ NiCo2O4 ที่ได้จากวิธีการต่างๆ: XRD, XANES, EXAFS และ XPSเจ. เคมีโซลิดสเตต.153, 74–81 (2000)
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การผลิตนาโนเบลต์ NiCo2O4 โดยวิธีการตกตะกอนร่วมทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีกลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การผลิตนาโนเบลต์ NiCo2O4 โดยวิธีการตกตะกอนร่วมทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีกลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Изготовление нанопояса NiCo2O4 методом химического соосаждения для применения неферментативного электрох имического сенсора глюкозы. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การผลิตนาโนเบลต์ NiCo2O4 โดยวิธีการสะสมทางเคมีสำหรับการใช้เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีที่ไม่ใช่เอนไซม์ Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 通过化学共沉淀法制备NiCo2O4 纳米带用于非酶促葡萄糖电化学传感器应用。 Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. เคมีผ่านสารเคมีZhang, J. , Sun, Y. , Li, X. และ Xu, J. การเตรียม NiCo2O4 nanoribbons โดยวิธีการตกตะกอนทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่ไม่ใช่เอนไซม์ของกลูโคสเจ. ข้อต่อโลหะผสม.831, 154796 (2020)
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM nanorods NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่มีเอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการตรวจสอบอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปี Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM nanorods NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่มีเอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการตรวจสอบอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปี Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SMแท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไร้เอนไซม์ที่มีความไวและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการศึกษาอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปีSaraf M, Natarajan K และ Mobin SM แท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไร้เอนไซม์ที่มีความไวและการวิเคราะห์ลักษณะของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์โดยอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปีนิวเจเคม.41, 9299–9313 (2017)
Zhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, C. & Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของนาโนชีต NiMoO4 ที่ทอดสมออยู่บนเส้นลวดนาโน NiCo2O4: ไฮบริดคอร์เชลล์ที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมสำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง Zhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, C. & Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของนาโนชีต NiMoO4 ที่ทอดสมออยู่บนเส้นลวดนาโน NiCo2O4: ไฮบริดคอร์เชลล์ที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมสำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงZhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, K. และ Zhang, H. การปรับสัณฐานวิทยาและขนาดของนาโนชีต NiMoO4 ที่ทอดสมออยู่บนลวดนาโน NiCo2O4: แกนไฮบริดที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. 调整固定在NiCo2O4 纳米线上的NiMoO4 纳米和尺寸：用于高能量密度不对称超级电容器的优化核-壳混合体. Zhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, C. & Zhang, H. การปรับสัณฐานวิทยาและขนาดของนาโนชีต NiMoO4 ที่ตรึงบนลวดนาโน NiCo2O4: การเพิ่มประสิทธิภาพของลูกผสมคอร์เชลล์สำหรับตัวซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบอสมมาตรความหนาแน่นพลังงานสูงZhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, K. และ Zhang, H. การปรับสัณฐานวิทยาและขนาดของนาโนชีต NiMoO4 ที่ตรึงบนลวดนาโน NiCo2O4: ไฮบริดคอร์เชลล์ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับร่างกายของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงสมัครท่อง.541, 148458 (2021)
จ้วง Z. และคณะเซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ที่มีความไวเพิ่มขึ้นโดยอิงจากอิเล็กโทรดทองแดงที่ดัดแปลงด้วยลวดนาโน CuOนักวิเคราะห์133, 126–132 (2551)
คิม เจวาย และคณะการปรับพื้นที่ผิวของแท่งนาโน ZnO เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์กลูโคสSens. Actuators B Chem., 192, 216–220 (2014)
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. การเตรียมและการจำแนกลักษณะของเส้นใยนาโน NiO – Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเส้นใยนาโนที่มีความไวสูงและเลือกสรร - เซ็นเซอร์กลูโคสเอนไซม์ Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. การเตรียมและการจำแนกลักษณะของเส้นใยนาโน NiO – Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเส้นใยนาโนที่มีความไวสูงและเลือกสรร - เซ็นเซอร์กลูโคสเอนไซม์Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. และ Lei, Yuการเตรียมและการศึกษาคุณลักษณะของเส้นใยนาโน NiO-Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเซ็นเซอร์กลูโคสเอนไซม์ที่มีความไวสูงและคัดเลือก Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag 纳米纤维、NiO 纳米纤维多孔Ag 制备和表征：走向高度敏感和选择性非-酶促葡萄糖传感器。 Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag 促葡萄糖传感器。Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. และ Lei, Yuการเตรียมและการแสดงคุณลักษณะของเส้นใยนาโน NiO-Ag, เส้นใยนาโน NiO และซิลเวอร์ที่มีรูพรุน: มุ่งสู่เซ็นเซอร์กระตุ้นกลูโคสแบบไม่มีเอนไซม์ที่มีความไวสูงและคัดเลือกเฉพาะเจ. อัลมาเมเตอร์.เคมี.20, 9918–9926 (2010)
เฉิง เอ็กซ์ และคณะการหาปริมาณคาร์โบไฮเดรตโดยอิเล็กโทรโฟรีซิสโซนคาปิลลารีด้วยการตรวจจับแอมเพอโรเมตริกบนอิเล็กโทรดแบบวางคาร์บอนที่ดัดแปลงด้วยนาโนนิกเกิลออกไซด์เคมีอาหาร106, 830–835 (2008)
Casella, IG การแยกด้วยไฟฟ้าของฟิล์มบางโคบอลต์ออกไซด์จากสารละลายคาร์บอเนตที่มีคอมเพล็กซ์ Co (II) – Tartrateเจ. อิเล็กทรอนิคส์.เคมี.520, 119–125 (2545)
Ding, Y. และคณะเส้นใยนาโน Electrospun Co3O4 สำหรับการตรวจจับกลูโคสที่ละเอียดอ่อนและเฉพาะเจาะจงเซ็นเซอร์ทางชีวภาพอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพ26, 542–548 (2010)
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. ไบโอเซนเซอร์กลูโคสที่ใช้ซีเรียมออกไซด์: อิทธิพลของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์ Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. ไบโอเซนเซอร์กลูโคสที่ใช้ซีเรียมออกไซด์: อิทธิพลของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์Fallata, A. , Almomtan, M. และ Padalkar, ไบโอเซนเซอร์กลูโคสที่ใช้ S. ซีเรียมออกไซด์: ผลกระทบของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นหลักต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์Fallata A, Almomtan M และ Padalkar S. ไบโอเซนเซอร์กลูโคสที่ใช้ซีเรียม: ผลกระทบของสัณฐานวิทยาและเมทริกซ์หลักต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์เอซีเอสได้รับการสนับสนุนเคมี.โครงการ.7, 8083–8089 (2019)