การสังเคราะห์ทางเคมีแบบเปียกพร้อมสารเติมแต่งเพื่อควบคุมพื้นที่ผิวของนิกเกิลโคบอลเตตสำหรับการตรวจจับกลูโคส

ขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.comคุณกำลังใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันที่มีการรองรับ CSS ที่จำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดตแล้ว (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)นอกจากนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจึงแสดงไซต์ที่ไม่มีสไตล์และ JavaScript
เราตรวจสอบผลกระทบของพื้นที่ผิวจำเพาะต่อคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของ NiCo2O4 (NCO) สำหรับการตรวจจับกลูโคสวัสดุนาโน NCO ที่มีพื้นที่ผิวเฉพาะที่มีการควบคุมได้ผลิตขึ้นโดยการสังเคราะห์ด้วยความร้อนด้วยความร้อนด้วยสารเติมแต่ง และยังมีการผลิตโครงสร้างนาโนที่ประกอบขึ้นเองด้วยเม่น เข็มสน เทอร์เมลลา และสัณฐานวิทยาที่เหมือนดอกไม้ความแปลกใหม่ของวิธีนี้อยู่ที่การควบคุมเส้นทางปฏิกิริยาเคมีอย่างเป็นระบบโดยการเติมสารเติมแต่งต่างๆ ในระหว่างการสังเคราะห์ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวขึ้นเองของสัณฐานวิทยาต่างๆ โดยไม่มีความแตกต่างในโครงสร้างผลึกและสถานะทางเคมีขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบการควบคุมทางสัณฐานวิทยาของวัสดุนาโน NCO นี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของการตรวจจับกลูโคสร่วมกับลักษณะเฉพาะของวัสดุ ได้มีการกล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ผิวเฉพาะและประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคสงานนี้อาจให้ข้อมูลเชิงลึกทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการปรับพื้นที่ผิวของโครงสร้างนาโนที่กำหนดฟังก์ชันการทำงานสำหรับการใช้งานที่มีศักยภาพในไบโอเซนเซอร์กลูโคส
ระดับน้ำตาลในเลือดให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับสถานะการเผาผลาญและสรีรวิทยาของร่างกาย1,2ตัวอย่างเช่น ระดับกลูโคสในร่างกายที่ผิดปกติสามารถเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของปัญหาสุขภาพร้ายแรง รวมถึงโรคเบาหวาน โรคหัวใจและหลอดเลือด และโรคอ้วน3,4,5ดังนั้นการตรวจระดับน้ำตาลในเลือดเป็นประจำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสุขภาพที่ดีแม้ว่าจะมีการรายงานประเภทของเซ็นเซอร์กลูโคสที่ใช้การตรวจจับทางเคมีกายภาพ แต่ความไวต่ำและเวลาตอบสนองช้ายังคงเป็นอุปสรรคต่อระบบการตรวจสอบกลูโคสอย่างต่อเนื่อง6,7,8นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสเคมีไฟฟ้าที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันซึ่งอาศัยปฏิกิริยาของเอนไซม์ยังคงมีข้อจำกัดบางประการ แม้จะมีข้อดีในด้านการตอบสนองที่รวดเร็ว ความไวสูง และขั้นตอนการผลิตที่ค่อนข้างง่าย9,10ดังนั้น เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีแบบไม่ใช้เอนไซม์ประเภทต่างๆ ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเพื่อป้องกันการเสียสภาพของเอนไซม์ในขณะที่รักษาข้อดีของไบโอเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี9,11,12,13
สารประกอบโลหะทรานซิชัน (TMCs) มีกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาสูงเพียงพอเมื่อเทียบกับกลูโคส ซึ่งขยายขอบเขตของการใช้งานในเซ็นเซอร์กลูโคสแบบเคมีไฟฟ้า13,14,15จนถึงตอนนี้ มีการเสนอการออกแบบเชิงเหตุผลและวิธีการอย่างง่ายสำหรับการสังเคราะห์ TMS เพื่อปรับปรุงความไว ความสามารถในการคัดเลือก และความเสถียรทางเคมีไฟฟ้าของการตรวจจับกลูโคสเพิ่มเติม16,17,18ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ของโลหะทรานซิชันที่ชัดเจน เช่น คอปเปอร์ออกไซด์ (CuO)11,19, ซิงค์ออกไซด์ (ZnO)20, นิกเกิลออกไซด์ (NiO)21,22, โคบอลต์ออกไซด์ (Co3O4)23,24 และซีเรียมออกไซด์ (CeO2) 25 คือ ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับกลูโคสความก้าวหน้าล่าสุดในออกไซด์ของโลหะคู่ เช่น นิเกิลโคบอลเตต (NiCo2O4) สำหรับการตรวจจับกลูโคสได้แสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์กันเพิ่มเติมในแง่ของกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น26,27,28,29,30โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การควบคุมองค์ประกอบและสัณฐานวิทยาที่แม่นยำเพื่อสร้าง TMS ด้วยโครงสร้างนาโนต่างๆ สามารถเพิ่มความไวในการตรวจจับได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงขอแนะนำอย่างยิ่งให้พัฒนา TMS ที่ควบคุมด้วยสัณฐานวิทยาเพื่อการตรวจจับกลูโคสที่ดีขึ้น20,25,30,31,32, 33.34, 35.
ที่นี่เรารายงานวัสดุนาโน NiCo2O4 (NCO) ที่มีสัณฐานวิทยาต่างกันสำหรับการตรวจจับกลูโคสวัสดุนาโน NCO ได้มาด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่ายโดยใช้สารเติมแต่งต่างๆ สารเติมแต่งทางเคมีเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการประกอบตัวเองของโครงสร้างนาโนของสัณฐานวิทยาต่างๆเราตรวจสอบผลกระทบของ NCO ที่มีสัณฐานวิทยาต่างกันอย่างเป็นระบบต่อประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคส รวมถึงความไว ความสามารถในการคัดเลือก ขีดจำกัดการตรวจจับต่ำ และความเสถียรในระยะยาว
เราสังเคราะห์วัสดุนาโน NCO (ตัวย่อ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO ตามลำดับ) ที่มีโครงสร้างจุลภาคคล้ายกับเม่นทะเล เข็มสน เทอร์เมลลา และดอกไม้รูปที่ 1 แสดงสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCOภาพ SEM และภาพ EDS แสดงให้เห็นว่า Ni, Co และ O มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในวัสดุนาโน NCO ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 S1 และ S2 ตามลำดับบนมะเดื่อ2a,b แสดงภาพ TEM ที่เป็นตัวแทนของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาแตกต่างกันUNCO เป็นไมโครสเฟียร์ที่ประกอบขึ้นเอง (เส้นผ่านศูนย์กลาง: ~5 µm) ประกอบด้วยเส้นลวดนาโนที่มีอนุภาคนาโน NCO (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 20 นาโนเมตร)โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์นี้คาดว่าจะให้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่เพื่ออำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของอิเล็กโทรไลต์และการขนส่งอิเล็กตรอนการเติม NH4F และยูเรียระหว่างการสังเคราะห์ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคแบบเข็ม (PNCO) ที่หนาขึ้น ยาว 3 µm และกว้าง 60 นาโนเมตร ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนาโนขนาดใหญ่ขึ้นการเพิ่ม HMT แทนที่จะเป็น NH4F ส่งผลให้มีสัณฐานวิทยาคล้ายการสั่นสะเทือน (TNCO) โดยมีแผ่นนาโนที่มีรอยย่นการแนะนำ NH4F และ HMT ระหว่างการสังเคราะห์ทำให้เกิดการรวมตัวของแผ่นนาโนย่นที่อยู่ติดกัน 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 .รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนในพื้นที่ที่เลือก (SAED) ของวัสดุนาโน NCO (สิ่งที่ใส่เข้าไปในรูปที่ 2b) ยังยืนยันธรรมชาติของคริสตัลไลน์ของ NiCo2O4ผลลัพธ์ของการถ่ายภาพมืดรูปวงแหวนมุมสูง (HAADF) และการทำแผนที่ EDS แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบทั้งหมดมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในวัสดุนาโน NCO ดังแสดงในรูปที่ 2d
ภาพประกอบแผนผังของกระบวนการสร้างโครงสร้างนาโน NiCo2O4 ที่มีสัณฐานวิทยาควบคุมแผนผังและรูปภาพ SEM ของโครงสร้างนาโนต่างๆ ก็แสดงให้เห็นเช่นกัน
ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO: (a) ภาพ TEM, (b) ภาพ TEM พร้อมกับรูปแบบ SAED, (c) ภาพ HRTEM ที่แก้ไขตะแกรงและภาพ HADDF ที่สอดคล้องกันของ Ni, Co และ O ใน (d) วัสดุนาโน NCO.
รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของวัสดุนาโน NCO ของสัณฐานวิทยาต่างๆ แสดงในรูปที่3ก.ค่าพีคของการเลี้ยวเบนที่ 18.9, 31.1, 36.6, 44.6, 59.1 และ 64.9° แสดงถึงระนาบ (111), (220), (311), (400), (511) และ (440) NiCo2O4 ตามลำดับ ซึ่งมีลูกบาศก์ โครงสร้างสปิเนล (JCPDS No. 20-0781) 36. สเปกตรัม FT-IR ของวัสดุนาโน NCO แสดงในรูปที่3ข.แถบการสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่งสองแถบในบริเวณระหว่าง 555 และ 669 cm–1 สอดคล้องกับโลหะ (Ni และ Co) ออกซิเจนที่ดึงมาจากตำแหน่ง tetrahedral และ octahedral ของ NiCo2O437 spinel ตามลำดับเพื่อให้เข้าใจคุณสมบัติเชิงโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO ได้ดีขึ้น รามานสเปกตรัมได้รับดังแสดงในรูปที่ 3cยอดทั้งสี่ที่สังเกตได้ที่ 180, 459, 503 และ 642 cm-1 สอดคล้องกับโหมดรามัน F2g, E2g, F2g และ A1g ของ NiCo2O4 สปิเนล ตามลำดับทำการวัด XPS เพื่อกำหนดสถานะทางเคมีพื้นผิวขององค์ประกอบในวัสดุนาโน NCOบนมะเดื่อ3 มิติแสดงสเปกตรัม XPS ของ UNCOสเปกตรัมของ Ni 2p มีพีคหลักสองพีคซึ่งอยู่ที่ค่าพลังงานจับ 854.8 และ 872.3 eV ซึ่งสอดคล้องกับ Ni 2p3/2 และ Ni 2p1/2 และดาวเทียมสั่นสะเทือนสองดวงที่ 860.6 และ 879.1 eV ตามลำดับสิ่งนี้บ่งชี้การมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันของ Ni2+ และ Ni3+ ใน NCOค่าสูงสุดประมาณ 855.9 และ 873.4 eV สำหรับ Ni3+ และค่าสูงสุดประมาณ 854.2 และ 871.6 eV สำหรับ Ni2+ในทำนองเดียวกัน สเปกตรัม Co2p ของ double-spin-orbit doublet เผยให้เห็นค่าพีคของ Co2+ และ Co3+ ที่ 780.4 (Co 2p3/2) และ 795.7 eV (Co 2p1/2)ค่าสูงสุดที่ 796.0 และ 780.3 eV สอดคล้องกับ Co2+ และค่าสูงสุดที่ 794.4 และ 779.3 eV สอดคล้องกับ Co3+ควรสังเกตว่าสถานะโพลิวาเลนต์ของไอออนโลหะ (Ni2+/Ni3+ และ Co2+/Co3+) ใน NiCo2O4 ส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้า37,38สเปกตรัม Ni2p และ Co2p สำหรับ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO แสดงผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน ดังแสดงในรูปS3นอกจากนี้สเปกตรัม O1s ของวัสดุนาโน NCO ทั้งหมด (รูปที่ S4) แสดงจุดสูงสุดสองจุดที่ 592.4 และ 531.2 eV ซึ่งเกี่ยวข้องกับพันธะโลหะ - ออกซิเจนและออกซิเจนทั่วไปในกลุ่มไฮดรอกซิลของพื้นผิว NCO ตามลำดับแม้ว่าโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO จะคล้ายกัน แต่ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาของสารเติมแต่งบ่งชี้ว่าสารเติมแต่งแต่ละชนิดอาจมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีต่างกันเพื่อสร้าง NCOสิ่งนี้จะควบคุมขั้นตอนการเจริญเติบโตของนิวเคลียสและเกรนที่เอื้ออำนวยพลังงาน ซึ่งจะช่วยควบคุมขนาดอนุภาคและระดับของการรวมตัวกันดังนั้น การควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการต่างๆ รวมถึงสารเติมแต่ง เวลาในการทำปฏิกิริยา และอุณหภูมิระหว่างการสังเคราะห์ จึงสามารถนำมาใช้ในการออกแบบโครงสร้างจุลภาคและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน 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 ที่ดัดแปลงนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการก่อตัวของเฟสเริ่มต้นที่ได้จากสารเติมแต่งต่างๆ ที่แสดงไว้ในรูปที่ S5นอกจากนี้ X-ray และ Raman spectra ของตัวอย่างที่เตรียมใหม่ (รูปที่ S6 และ S7a) แสดงให้เห็นว่าการมีส่วนร่วมของสารเคมีที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดความแตกต่างทางผลึกศาสตร์: Ni และ Co คาร์บอเนตไฮดรอกไซด์ถูกพบในเม่นทะเลและโครงสร้างเข็มสนในขณะที่ โครงสร้างในรูปแบบของการสั่นสะเทือนและดอกไม้บ่งชี้ว่ามีนิกเกิลและโคบอลต์ไฮดรอกไซด์สเปกตรัม FT-IR และ XPS ของตัวอย่างที่เตรียมไว้แสดงในรูปที่ 1 และ 2 S7b-S9 ยังแสดงหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับความแตกต่างของผลึกศาสตร์ดังกล่าวจากคุณสมบัติของวัสดุของตัวอย่างที่เตรียมไว้ เป็นที่ชัดเจนว่าสารเติมแต่งมีส่วนเกี่ยวข้องในปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลและให้เส้นทางปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้เฟสเริ่มต้นที่มีสัณฐานวิทยาต่างกัน40,41,42การประกอบตัวเองของสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยเส้นลวดนาโนหนึ่งมิติ (1D) และแผ่นนาโนสองมิติ (2D) อธิบายได้จากสถานะทางเคมีที่แตกต่างกันของเฟสเริ่มต้น (Ni และ Co ไอออน รวมถึงหมู่ฟังก์ชัน) ตามด้วยการเติบโตของผลึก42, 43, 44, 45, 46, 47 ในระหว่างการประมวลผลหลังความร้อน ขั้นตอนเริ่มต้นต่างๆ จะถูกแปลงเป็นสปิเนล NCO ในขณะที่ยังคงรักษาสัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 2 และ 3a
ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาในวัสดุนาโน NCO สามารถมีอิทธิพลต่อพื้นที่ผิวที่ใช้งานทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการตรวจจับกลูโคส ซึ่งจะเป็นการกำหนดคุณลักษณะทางเคมีไฟฟ้าโดยรวมของเซ็นเซอร์กลูโคสใช้ไอโซเทอร์มการดูดซับ-การดูดซับ N2 BET เพื่อประเมินขนาดรูพรุนและพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุนาโน NCOบนมะเดื่อรูปที่ 4 แสดงไอโซเทอร์ม BET ของวัสดุนาโน NCO ต่างๆพื้นที่ผิวเฉพาะของ 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) และปริมาตรรูพรุนที่ใหญ่ที่สุด (0.2849 cm3 g-1) และการกระจายขนาดรูพรุนแคบผลลัพธ์ BET สำหรับวัสดุนาโน NCO แสดงอยู่ในตารางที่ 1 เส้นโค้งการดูดซับ-การสลาย N2 นั้นคล้ายกันมากกับลูปฮิสเทรีซิสแบบไอโซเทอร์มอลชนิด IV ซึ่งบ่งชี้ว่าตัวอย่างทั้งหมดมีโครงสร้าง mesoporous48UNCO แบบ Mesoporous ที่มีพื้นที่ผิวสูงสุดและปริมาตรรูพรุนสูงสุดคาดว่าจะมีตำแหน่งที่ใช้งานอยู่มากมายสำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า
ผลการเดิมพันสำหรับ (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO และ (d) FNCOสิ่งที่ใส่เข้าไปจะแสดงการกระจายขนาดรูพรุนที่สอดคล้องกัน
ปฏิกิริยารีดอกซ์เคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาต่างๆ สำหรับการตรวจหากลูโคสได้รับการประเมินโดยใช้การวัด CVบนมะเดื่อ5 แสดงเส้นโค้ง CV ของวัสดุนาโน NCO ในอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ NaOH 0.1 M ที่มีและไม่มีน้ำตาลกลูโคส 5 mM ที่อัตราการสแกน 50 mVs-1ในกรณีที่ไม่มีกลูโคส พีครีดอกซ์ถูกสังเกตที่ 0.50 และ 0.35 V ซึ่งสอดคล้องกับการเกิดออกซิเดชันที่เกี่ยวข้องกับ M–O (M: Ni2+, Co2+) และ M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+)โดยใช้ไอออน OHหลังจากเติมกลูโคส 5 มิลลิโมลาร์ ปฏิกิริยารีดอกซ์บนพื้นผิวของวัสดุนาโน NCO จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจเกิดจากการออกซิเดชันของกลูโคสต่อกลูโคโนแลคโตนรูปที่ S10 แสดงกระแสรีดอกซ์สูงสุดที่อัตราการสแกน 5–100 mV s-1 ในสารละลาย 0.1 M NaOHเป็นที่ชัดเจนว่ากระแสรีดอกซ์สูงสุดเพิ่มขึ้นตามอัตราการสแกนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าวัสดุนาโน NCO มีพฤติกรรมทางเคมีไฟฟ้าที่ควบคุมการแพร่กระจายที่คล้ายคลึงกัน 50,51ดังแสดงในรูปที่ S11 พื้นที่ผิวเคมีไฟฟ้า (ECSA) ของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO อยู่ที่ประมาณ 2.15, 1.47, 1.2 และ 1.03 cm2 ตามลำดับสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า UNCO มีประโยชน์สำหรับกระบวนการอิเล็กโทรคะตาไลติก ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการตรวจหากลูโคส
เส้นโค้ง CV ของ (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO และ (d) FNCO อิเล็กโทรดที่ไม่มีกลูโคสและเสริมด้วยกลูโคส 5 mM ที่อัตราการสแกน 50 mVs-1
มีการตรวจสอบประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสและผลลัพธ์แสดงในรูปที่ 6 ความไวของกลูโคสถูกกำหนดโดยวิธี CA โดยการเติมกลูโคสความเข้มข้นต่างๆ (0.01–6 mM) แบบขั้นตอนในสารละลาย NaOH 0.1 M 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 แสดงในรูปที่S12ขีดจำกัดการตรวจจับ (LOD) ที่คำนวณได้ของวัสดุนาโน NCO อยู่ในช่วง 0.0623–0.0783 µMจากผลการทดสอบ CA UNCO แสดงความไวสูงสุด (116.33 μA mM-1 cm-2) ในช่วงการตรวจจับที่กว้างสิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยสัณฐานวิทยาที่คล้ายหอยเม่นทะเลอันเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างมีโซพอรัสที่มีพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่ซึ่งให้พื้นที่ที่ออกฤทธิ์มากขึ้นสำหรับสปีชีส์ของกลูโคสประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO ที่แสดงในตาราง S1 ยืนยันประสิทธิภาพการตรวจจับกลูโคสทางเคมีไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมของวัสดุนาโน NCO ที่เตรียมในการศึกษานี้
การตอบสนอง CA ของอิเล็กโทรด UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c) และ FNCO (d) ที่เติมน้ำตาลกลูโคสลงในสารละลาย NaOH 0.1 M ที่ 0.50 V สิ่งที่ใส่เข้าไปแสดงเส้นโค้งการสอบเทียบของการตอบสนองปัจจุบันของวัสดุนาโน NCO: (e ) การตอบสนอง KA ของ UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO และ (h) FNCO ด้วยการเติมกลูโคส 1 มิลลิโมลาร์และสารรบกวน 0.1 มิลลิโมลาร์แบบขั้นบันได (LA, DA, AA และ UA)
ความสามารถในการป้องกันการรบกวนของการตรวจจับกลูโคสเป็นอีกปัจจัยสำคัญในการตรวจจับกลูโคสแบบเลือกและละเอียดอ่อนโดยสารประกอบรบกวนบนมะเดื่อ6e–h แสดงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของวัสดุนาโน NCO ในสารละลาย 0.1 M NaOHโมเลกุลที่รบกวนทั่วไปเช่น LA, DA, AA และ UA ถูกเลือกและเติมลงในอิเล็กโทรไลต์การตอบสนองในปัจจุบันของวัสดุนาโน NCO ต่อกลูโคสนั้นชัดเจนอย่างไรก็ตาม การตอบสนองต่อ UA, DA, AA และ LA ในปัจจุบันไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าวัสดุนาโน NCO แสดงความสามารถในการคัดเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับการตรวจจับกลูโคสโดยไม่คำนึงถึงความแตกต่างทางสัณฐานวิทยารูปที่ S13 แสดงความเสถียรของวัสดุนาโน NCO ที่ตรวจสอบโดยการตอบสนองของ CA ใน 0.1 M NaOH โดยที่กลูโคส 1 mM ถูกเติมลงในอิเล็กโทรไลต์เป็นเวลานาน (80,000 วินาที)การตอบสนองในปัจจุบันของ UNCO, PNCO, TNCO และ FNCO คือ 98.6%, 97.5%, 98.4% และ 96.8% ตามลำดับ ของกระแสเริ่มต้นด้วยการเติมกลูโคสเพิ่มเติมอีก 1 mM หลังจาก 80,000 วินาทีวัสดุนาโน NCO ทั้งหมดแสดงปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เสถียรกับสายพันธุ์กลูโคสในช่วงเวลาที่ยาวนานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สัญญาณปัจจุบันของ UNCO ไม่เพียงรักษา 97.1% ของกระแสเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังรักษาคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาและพันธะเคมีหลังจากการทดสอบความเสถียรระยะยาวต่อสิ่งแวดล้อมเป็นเวลา 7 วัน (รูปที่ S14 และ S15a)นอกจากนี้ยังทดสอบความสามารถในการทำซ้ำและความสามารถในการทำซ้ำของ UNCO ดังแสดงในรูปที่ S15b, c.ค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ (RSD) ที่คำนวณได้ของความสามารถในการทำซ้ำและความสามารถในการทำซ้ำคือ 2.42% และ 2.14% ตามลำดับ ซึ่งบ่งชี้ถึงการใช้งานที่เป็นไปได้ในฐานะเซ็นเซอร์กลูโคสระดับอุตสาหกรรมสิ่งนี้บ่งบอกถึงความเสถียรทางโครงสร้างและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมของ UNCO ภายใต้สภาวะออกซิไดซ์สำหรับการตรวจจับกลูโคส
เป็นที่ชัดเจนว่าประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสนั้นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับข้อได้เปรียบทางโครงสร้างของเฟสเริ่มต้นที่เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลด้วยสารเติมแต่ง (รูปที่ S16)พื้นที่ผิวสูง UNCO มีไซต์ที่มีอิเล็กโทรแอกทีฟมากกว่าโครงสร้างนาโนอื่นๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างวัสดุแอกทีฟกับอนุภาคกลูโคสโครงสร้าง mesoporous ของ UNCO สามารถเปิดเผยไซต์ Ni และ Co มากขึ้นไปยังอิเล็กโทรไลต์เพื่อตรวจหากลูโคสได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้เกิดการตอบสนองทางเคมีไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเส้นลวดนาโนหนึ่งมิติใน UNCO สามารถเพิ่มอัตราการแพร่โดยให้เส้นทางการขนส่งที่สั้นลงสำหรับไอออนและอิเล็กตรอนเนื่องจากคุณสมบัติทางโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ที่กล่าวถึงข้างต้น ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของ UNCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสจึงเหนือกว่าของ PNCO, TNCO และ FNCOสิ่งนี้บ่งชี้ว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ UNCO ที่ไม่เหมือนใครซึ่งมีพื้นที่ผิวสูงสุดและขนาดรูพรุนสามารถให้ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตรวจจับกลูโคส
ศึกษาผลกระทบของพื้นที่ผิวจำเพาะต่อคุณลักษณะทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCOวัสดุนาโน NCO ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะต่างกันได้มาจากวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่ายและสารเติมแต่งต่างๆสารเติมแต่งที่แตกต่างกันระหว่างการสังเคราะห์จะเข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกันและก่อให้เกิดระยะเริ่มต้นที่แตกต่างกันสิ่งนี้นำไปสู่การประกอบตัวเองของโครงสร้างนาโนต่างๆ ที่มีสัณฐานวิทยาคล้ายกับเม่น, เข็มสน, เทอร์เมลลา และดอกไม้การให้ความร้อนภายหลังทำให้เกิดสถานะทางเคมีที่คล้ายกันของวัสดุนาโนที่เป็นผลึก NCO ที่มีโครงสร้างเป็นสปิเนล ในขณะที่ยังคงรักษาสัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุนาโน NCO สำหรับการตรวจจับกลูโคสได้รับการปรับปรุงอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความไวของกลูโคสของวัสดุนาโน NCO ที่มีสัณฐานวิทยาของเม่นทะเลเพิ่มขึ้นเป็น 116.33 µA mM-1 cm-2 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง (R2) ที่ 0.99 ในช่วงเชิงเส้นที่ 0.01-6 mMงานนี้อาจเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับวิศวกรรมสัณฐานวิทยาเพื่อปรับพื้นที่ผิวเฉพาะและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของแอปพลิเคชันไบโอเซนเซอร์ที่ไม่ใช่เอนไซม์
Ni(NO3)2 6H2O, Co(NO3)2 6H2O, ยูเรีย, เฮกซาเมทิลีนเตตระมีน (HMT), แอมโมเนียมฟลูออไรด์ (NH4F), โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), d-(+)-กลูโคส, กรดแลกติก (LA), โดพามีนไฮโดรคลอไรด์ ( ซื้อ DA), L-ascorbic acid (AA) และ uric acid (UA) จาก Sigma-Aldrichรีเอเจนต์ทั้งหมดที่ใช้เป็นเกรดวิเคราะห์และใช้โดยไม่ทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม
NiCo2O4 ถูกสังเคราะห์โดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลอย่างง่าย ตามด้วยการอบชุบด้วยความร้อนโดยสังเขป: นิเกิลไนเตรต 1 มิลลิโมล (Ni(NO3)2∙6H2O) และโคบอลต์ไนเตรต 2 มิลลิโมล (Co(NO3)2∙6H2O) ละลายในน้ำกลั่น 30 มล.เพื่อควบคุมสัณฐานวิทยาของ NiCo2O4 สารเติมแต่ง เช่น ยูเรีย แอมโมเนียมฟลูออไรด์ และเฮกซาเมทิลีนเตตระมีน (HMT) ถูกเลือกเติมลงในสารละลายข้างต้นจากนั้นส่วนผสมทั้งหมดถูกถ่ายโอนไปยังหม้อนึ่งความดันเทฟล่อนขนาด 50 มล. และอยู่ภายใต้ปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลในเตาอบแบบพาความร้อนที่อุณหภูมิ 120° C เป็นเวลา 6 ชั่วโมงหลังจากการทำให้เย็นลงตามธรรมชาติจนถึงอุณหภูมิห้อง ตะกอนที่เกิดขึ้นจะถูกปั่นแยกและล้างหลายครั้งด้วยน้ำกลั่นและเอทานอล แล้วทำให้แห้งข้ามคืนที่อุณหภูมิ 60°Cหลังจากนั้น ตัวอย่างที่เตรียมใหม่จะถูกเผาที่อุณหภูมิ 400°C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงในบรรยากาศโดยรอบรายละเอียดของการทดลองแสดงอยู่ในตารางข้อมูลเสริม S2
การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) ดำเนินการโดยใช้รังสี Cu-Kα (λ = 0.15418 นาโนเมตร) ที่ 40 kV และ 30 mA เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางโครงสร้างของวัสดุนาโน NCO ทั้งหมดรูปแบบการเลี้ยวเบนถูกบันทึกในช่วงของมุม 2θ 10–80° ด้วยขั้นละ 0.05°สัณฐานวิทยาของพื้นผิวและโครงสร้างจุลภาคถูกตรวจสอบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดภาคสนาม (FESEM; Nova SEM 200, FEI) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านแบบส่องกราด (STEM; TALOS F200X, FEI) ด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปีแบบกระจายพลังงาน (EDS)สถานะวาเลนซ์ของพื้นผิวถูกวิเคราะห์โดย X-ray photoelectron spectroscopy (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) โดยใช้รังสี Al Kα (hν = 1486.6 eV)พลังงานการจับถูกปรับเทียบโดยใช้ค่าสูงสุดของ C 1 ที่ 284.6 eV เป็นข้อมูลอ้างอิงหลังจากเตรียมตัวอย่างบนอนุภาค KBr แล้ว สเปกตรัมอินฟราเรดการแปลงฟูริเยร์ (FT-IR) จะถูกบันทึกในช่วงหมายเลขคลื่น 1,500–400 ซม.–1 บนสเปกโตรมิเตอร์ Jasco-FTIR-6300รามานสเปกตรัมยังได้รับโดยใช้รามานสเปกโตรมิเตอร์ (บริษัท Horiba ประเทศญี่ปุ่น) ด้วยเลเซอร์ He-Ne (632.8 นาโนเมตร) เป็นแหล่งกระตุ้นBrunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) ใช้เครื่องวิเคราะห์ BELSORP mini II (MicrotracBEL Corp.) เพื่อวัดไอโซเทอร์มการดูดซับ-การสลาย N2 อุณหภูมิต่ำ เพื่อประเมินพื้นที่ผิวจำเพาะและการกระจายขนาดรูพรุน
การวัดทางเคมีไฟฟ้าทั้งหมด เช่น ไซคลิกโวลแทมเมทรี (CV) และโครโนแอมเพโรเมทรี (CA) ดำเนินการบนโพเทนชิโอมิเตอร์ PGSTAT302N (Metrohm-Autolab) ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้ระบบสามอิเล็กโทรดในสารละลายในน้ำ 0.1 M NaOHอิเล็กโทรดที่ทำงานโดยใช้อิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้ว (GC), อิเล็กโทรด Ag/AgCl และแผ่นแพลทินัมถูกใช้เป็นอิเล็กโทรดการทำงาน อิเล็กโทรดอ้างอิง และอิเล็กโทรดเคาน์เตอร์ ตามลำดับบันทึก CV ระหว่าง 0 ถึง 0.6 V ที่อัตราการสแกนต่างๆ ที่ 5-100 mV s-1ในการวัด ECSA ให้ทำ CV ในช่วง 0.1-0.2 V ที่อัตราการสแกนต่างๆ (5-100 mV s-1)รับปฏิกิริยา CA ของตัวอย่างสำหรับกลูโคสที่ 0.5 V ด้วยการกวนในการวัดความไวและการเลือก ให้ใช้กลูโคส 0.01–6 mM, 0.1 mM LA, DA, AA และ UA ใน 0.1 M NaOHความสามารถในการทำซ้ำของ UNCO ได้รับการทดสอบโดยใช้อิเล็กโทรดสามตัวที่เสริมด้วยกลูโคส 5 มิลลิโมลาร์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมความสามารถในการทำซ้ำยังถูกตรวจสอบโดยทำการวัดสามครั้งด้วยอิเล็กโทรด UNCO หนึ่งอันภายใน 6 ชั่วโมง
ข้อมูลทั้งหมดที่สร้างหรือวิเคราะห์ในการศึกษานี้จะรวมอยู่ในบทความที่เผยแพร่นี้ (และไฟล์ข้อมูลเพิ่มเติม)
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิสภาพ Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิสภาพMergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA และ Meisel, A. น้ำตาลสำหรับสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิสภาพMergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA และ Meisel A. กลูโคสในสมอง: บทบาทของกลูโคสในการทำงานของสมองทางสรีรวิทยาและพยาธิสภาพแนวโน้มทางประสาทวิทยา.36, 587–597 (2556).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสของมนุษย์ Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสของมนุษย์Gerich, 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: ความสำคัญในร่างกายมนุษย์Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ และ Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: ความสำคัญในสภาวะสมดุลของกลูโคสในมนุษย์การดูแลผู้ป่วยเบาหวาน 24, 382–391 (2544)
Kharroubi, AT & Darwish, HM โรคเบาหวาน: การแพร่ระบาดของศตวรรษ Kharroubi, AT & Darwish, HM โรคเบาหวาน: การแพร่ระบาดของศตวรรษHarroubi, AT และ Darvish, HM Diabetes mellitus: โรคระบาดแห่งศตวรรษHarrubi AT และ Darvish HM Diabetes: การแพร่ระบาดของศตวรรษนี้เบาหวานโลกเจ.6, 850 (2558).
แบรด KM และคณะความชุกของโรคเบาหวานในผู้ใหญ่ตามประเภทของโรคเบาหวาน – สหรัฐอเมริกา.โจร.มรรตัยรายสัปดาห์ 67, 359 (2018)
เจนเซ่น MH และคณะการตรวจระดับน้ำตาลอย่างต่อเนื่องอย่างมืออาชีพในเบาหวานชนิดที่ 1: การตรวจหาภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำย้อนหลังJ. ศาสตร์แห่งโรคเบาหวาน.เทคโนโลยี.7, 135–143 (2556).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. การตรวจจับกลูโคสด้วยเคมีไฟฟ้า: ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุงหรือไม่? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. การตรวจจับกลูโคสด้วยเคมีไฟฟ้า: ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุงหรือไม่?Witkowska Neri, E. , Kundis, M. , Eleni, PS และ Jonsson-Nedzulka, M. การตรวจหาระดับกลูโคสทางเคมีไฟฟ้า: ยังมีโอกาสในการปรับปรุงหรือไม่? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 电化学葡萄糖传感:还有改进的余地吗? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 电视化葡萄糖传感:是电视的余地吗?Witkowska Neri, E. , Kundis, M. , Eleni, PS และ Jonsson-Nedzulka, M. การตรวจหาระดับกลูโคสทางเคมีไฟฟ้า: มีโอกาสปรับปรุงหรือไม่?ทวารหนักเคมี11271–11282 (2559).
Jernelv, IL และคณะการทบทวนวิธีการทางแสงสำหรับการตรวจสอบระดับน้ำตาลอย่างต่อเนื่องใช้สเปกตรัม54, 543–572 (2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD เซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ทางเคมีไฟฟ้า Park, S., Boo, H. & Chung, TD เซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ทางเคมีไฟฟ้าPark S., Bu H. และ Chang TD เซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ทางไฟฟ้าเคมีPark S., Bu H. และ Chang TD เซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ทางไฟฟ้าเคมีทวารหนักชิม.นิตยสาร.556, 46–57 (2549).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP สาเหตุทั่วไปของความไม่เสถียรของกลูโคสออกซิเดสในการตรวจวัดทางชีวภาพในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อ Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP สาเหตุทั่วไปของความไม่เสถียรของกลูโคสออกซิเดสในการตรวจวัดทางชีวภาพในร่างกาย: การทบทวนโดยย่อHarris JM, Reyes S. และ Lopez GP สาเหตุทั่วไปของความไม่เสถียรของกลูโคสออกซิเดสในการทดสอบไบโอเซนเซอร์ในร่างกาย: การทบทวนสั้น ๆ Harris, JM, Reyes, C. และ Lopez, GP Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GPHarris JM, Reyes S. และ Lopez GP สาเหตุทั่วไปของความไม่เสถียรของกลูโคสออกซิเดสในการทดสอบไบโอเซนเซอร์ในร่างกาย: การทบทวนสั้น ๆJ. ศาสตร์แห่งโรคเบาหวาน.เทคโนโลยี.7, 1030–1038 (2556).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำตาลเคมีไฟฟ้าแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่มีพื้นฐานมาจากโพลิเมอร์ที่ประทับตราโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดระดับน้ำตาลในน้ำลาย Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำตาลเคมีไฟฟ้าแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่มีพื้นฐานมาจากโพลิเมอร์ที่ประทับตราโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดระดับน้ำตาลในน้ำลายDiouf A., Bouchihi B. และ El Bari N. เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำตาลกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์โดยใช้พอลิเมอร์ที่ประทับตราโมเลกุลและการประยุกต์ใช้สำหรับวัดระดับน้ำตาลในน้ำลาย Diouf, A., Bouchikhi, B. และ El Bari, N. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำตาลเคมีไฟฟ้าแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่อิงจากพอลิเมอร์ประทับตราโมเลกุลและการประยุกต์ใช้ในการวัดระดับน้ำตาลในน้ำลายDiouf A., Bouchihi B. และ El Bari N. เซ็นเซอร์วัดน้ำตาลกลูโคสแบบไฟฟ้าเคมีแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ยึดตามโพลิเมอร์ที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลและการประยุกต์ใช้สำหรับวัดระดับน้ำตาลในน้ำลายโครงการวิทยาศาสตร์โรงเรียนเก่า S. 98, 1196–1209 (2019)
จาง หยู และคณะการตรวจจับกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและเลือกได้โดยใช้สายนาโน CuOSen. Actuators B Chem., 191, 86–93 (2014)
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL นาโนนิกเกิลออกไซด์ดัดแปลงเซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL นาโนนิกเกิลออกไซด์ดัดแปลงเซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Неферментативные датчики глюкозы, модифицированные нанооксидом никеля, с повышенной чувствительностью благодаря стратегии электрохимического процесса при высоком потенциале. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL เซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ดัดแปลงด้วยนิกเกิลนาโนออกไซด์พร้อมความไวที่เพิ่มขึ้นผ่านกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูง Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. และ Wu, HL 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 высокопотенциальной стратегии электрохимического процесса. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO ดัดแปลงเซ็นเซอร์กลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นโดยกลยุทธ์กระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูงเซ็นเซอร์ทางชีวภาพไบโออิเล็กทรอนิกส์.26, 2948–2952 (2554).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM อิเล็กโทรออกซิเดชันของกลูโคสที่ปรับปรุงอย่างสูงที่นิกเกิล (II) ออกไซด์/ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายชั้นดัดแปลงอิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้ว Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM อิเล็กโทรออกซิเดชันของกลูโคสที่ปรับปรุงอย่างสูงที่นิกเกิล (II) ออกไซด์/ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายชั้นดัดแปลงอิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้วShamsipur, M., Najafi, M. และ Hosseini, MRM ปรับปรุงอิเล็กโทรออกซิเดชั่นของกลูโคสในอิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้วที่ปรับปรุงด้วยนิกเกิล (II) ออกไซด์/ท่อนาโนคาร์บอนหลายผนังShamsipoor, M., Najafi, M. และ Hosseini, MRM ปรับปรุงอิเล็กโทรออกซิเดชั่นของกลูโคสในอิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้วที่ปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นด้วยนิกเกิล(II) ออกไซด์/ท่อนาโนคาร์บอนหลายชั้นชีวเคมีไฟฟ้า 77, 120–124 (2010)
วีระมณี, V. et al.คอมโพสิตนาโนของคาร์บอนที่มีรูพรุนและนิกเกิลออกไซด์ที่มีปริมาณเฮเทอโรอะตอมสูงเป็นเซ็นเซอร์ความไวสูงที่ปราศจากเอนไซม์สำหรับการตรวจจับกลูโคสSens. แอคชูเอเตอร์ B Chem.221, 1384–1390 (2558).
มาร์โก เจเอฟ และคณะคุณสมบัติของนิเกิลโคบอลเตต NiCo2O4 ที่ได้จากวิธีการต่างๆ: XRD, XANES, EXAFS และ XPSJ. เคมีโซลิดสเตต.153, 74–81 (2543).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การประดิษฐ์ NiCo2O4 nanobelt โดยวิธีการตกตะกอนร่วมทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีกลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การประดิษฐ์ NiCo2O4 nanobelt โดยวิธีการตกตะกอนร่วมทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีกลูโคสที่ไม่ใช่เอนไซม์ Zhang, J. , Sun, Y. , Li, X. & Xu, J. изготовлениенанопоса nico2o4 метомоимическогоine Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. การประดิษฐ์ NiCo2O4 nanobelt โดยวิธีการสะสมทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์กลูโคสไฟฟ้าเคมีแบบไม่ใช้เอนไซม์ 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. ผ่านเคมีZhang, J., Sun, Y., Li, X. และ Xu, J. การเตรียม NiCo2O4 nanoribbons โดยวิธีการตกตะกอนทางเคมีสำหรับการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่ไม่ใช่เอนไซม์ของกลูโคสJ. ข้อต่อของโลหะผสม.831, 154796 (2563).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM แท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการตรวจสอบอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปี Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM แท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการตรวจสอบอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปี Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SMแท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและคุณสมบัติซุปเปอร์คาปาซิเตอร์พร้อมการศึกษาอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปีSaraf M, Natarajan K และ Mobin SM แท่งนาโน NiCo2O4 ที่มีรูพรุนแบบมัลติฟังก์ชั่น: การตรวจจับกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่ละเอียดอ่อนและการวิเคราะห์คุณสมบัติของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์โดยอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปีนิว เจ เคม41, 9299–9313 (2560).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของ NiMoO4 nanosheets ที่ทอดสมออยู่บน NiCo2O4 nanowires: แกนเปลือกไฮบริดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับ supercapacitors แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของ NiMoO4 nanosheets ที่ทอดสมออยู่บน NiCo2O4 nanowires: แกนเปลือกไฮบริดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับ supercapacitors แบบอสมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงZhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, K. และ Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของ NiMoO4 nanosheets ที่ทอดสมออยู่บน NiCo2O4 nanowires: เปลือกแกนไฮบริดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไม่สมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง Zhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, C. & Zhang, H. 调整 nico2o4 纳米线 nimoo4 纳米片:::::::体。 Zhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, C. & Zhang, H. การปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของ NiMoO4 nanosheets ที่ตรึงบน NiCo2O4 nanowires: การเพิ่มประสิทธิภาพของลูกผสมแกนกลางสำหรับความหนาแน่นพลังงานสูงZhao, H. , Zhang, Z. , Zhou, K. และ Zhang, H. ปรับแต่งสัณฐานวิทยาและขนาดของ NiMoO4 nanosheets ที่ตรึงบน NiCo2O4 nanowires: ไฮบริดเปลือกหลักที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับร่างกายของ supercapacitors แบบไม่สมมาตรที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงสมัครท่อง.541, 148458 (2564).
Zhuang Z. และคณะเซ็นเซอร์กลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่มีความไวเพิ่มขึ้นตามขั้วไฟฟ้าทองแดงที่ดัดแปลงด้วยสายนาโน CuOนักวิเคราะห์133, 126–132 (2551).
คิม, JY และคณะการปรับพื้นที่ผิวของ ZnO nanorods เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์วัดน้ำตาลSen. Actuators B Chem., 192, 216–220 (2014)
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. การเตรียมและศึกษาลักษณะเฉพาะของเส้นใยนาโน NiO–Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเส้นใยนาโนที่มีความไวสูงและไม่เลือก - เซ็นเซอร์วัดน้ำตาลกลูโคส Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. การเตรียมและศึกษาลักษณะเฉพาะของเส้นใยนาโน NiO–Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเส้นใยนาโนที่มีความไวสูงและไม่เลือก - เซ็นเซอร์วัดน้ำตาลกลูโคสDing, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. และ Lei, Yuการเตรียมและคุณลักษณะของเส้นใยนาโน NiO-Ag, เส้นใยนาโน NiO และ Ag ที่มีรูพรุน: สู่การพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับน้ำตาลกลูโคสที่มีความไวสูงและคัดเลือกได้ Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag 纳米纤维、NiO 纳米纤维和多孔Ag 的制备和表征: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, Yuการเตรียมและคุณลักษณะของเส้นใยนาโน NiO-Ag, เส้นใยนาโน NiO และแร่เงินที่มีรูพรุน: สู่เซ็นเซอร์กระตุ้นกลูโคสแบบไม่ใช้เอนไซม์ที่มีความไวสูงและคัดเลือกได้เจ. โรงเรียนเก่า.เคมี.20, 9918–9926 (2553).
เฉิง เอ็กซ์ และคณะการหาค่าคาร์โบไฮเดรตโดยอิเล็กโตรโฟเรซิสโซนแคปิลลารีด้วยการตรวจจับแบบแอมเพอโรเมตริกบนอิเล็กโทรดแบบแปะคาร์บอนที่ดัดแปลงด้วยนาโนนิกเกิลออกไซด์เคมีอาหาร.106, 830–835 (2551).
Casella, IG Electrodeposition ของฟิล์มบางโคบอลต์ออกไซด์จากสารละลายคาร์บอเนตที่มีคอมเพล็กซ์ Co(II)–Tartrateเจ. อิเล็กโทรนอล.เคมี.520, 119–125 (2545).
Ding, Y. และคณะเส้นใยนาโน Electrospun Co3O4 สำหรับการตรวจจับกลูโคสที่ละเอียดอ่อนและคัดเลือกเซ็นเซอร์ทางชีวภาพไบโออิเล็กทรอนิกส์.26, 542–548 (2553).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. ไบโอเซนเซอร์ที่ใช้กลูโคสจากซีเรียมออกไซด์: อิทธิพลของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์ Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. ไบโอเซนเซอร์ที่ใช้กลูโคสจากซีเรียมออกไซด์: อิทธิพลของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์Fallata, A. , Almomtan, M. และ Padalkar, S. ไบโอเซนเซอร์ที่ใช้กลูโคสจากซีเรียมออกไซด์: ผลกระทบของสัณฐานวิทยาและสารตั้งต้นที่สำคัญต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์Fallata A, Almomtan M และ Padalkar S. ไบโอเซนเซอร์ที่ใช้กลูโคสจากซีเรียม: ผลกระทบของสัณฐานวิทยาและเมทริกซ์หลักต่อประสิทธิภาพของไบโอเซนเซอร์รองรับ ACSเคมี.โครงการ.7, 8083–8089 (2019)


เวลาโพสต์: 16 พ.ย.-2565