Hvala što ste posjetili Nature.com.Koristite verziju preglednika s ograničenom CSS podrškom.Za najbolje iskustvo preporučujemo da koristite ažurirani preglednik (ili onemogućite način kompatibilnosti u Internet Exploreru).Osim toga, kako bismo osigurali stalnu podršku, prikazujemo stranicu bez stilova i JavaScripta.
Istraživali smo učinak specifične površine na elektrokemijska svojstva NiCo2O4 (NCO) za detekciju glukoze.Hidrotermalnom sintezom s dodacima proizvedeni su NCO nanomaterijali s kontroliranom specifičnom površinom, a proizvedene su i samosastavljajuće nanostrukture s morfologijom poput ježa, borove iglice, tremele i cvijeta.Novost ove metode je sustavna kontrola puta kemijske reakcije dodavanjem raznih aditiva tijekom sinteze, što dovodi do spontanog stvaranja različitih morfologija bez ikakvih razlika u kristalnoj strukturi i kemijskom stanju konstitutivnih elemenata.Ova morfološka kontrola NCO nanomaterijala dovodi do značajnih promjena u elektrokemijskoj učinkovitosti detekcije glukoze.U vezi s karakterizacijom materijala, raspravljalo se o odnosu između specifične površine i elektrokemijske izvedbe za detekciju glukoze.Ovaj rad može pružiti znanstveni uvid u podešavanje površine nanostruktura koje određuje njihovu funkcionalnost za potencijalnu primjenu u biosenzorima glukoze.
Razina glukoze u krvi pruža važne informacije o metaboličkom i fiziološkom stanju tijela1,2.Na primjer, abnormalne razine glukoze u tijelu mogu biti važan pokazatelj ozbiljnih zdravstvenih problema, uključujući dijabetes, kardiovaskularne bolesti i pretilost3,4,5.Stoga je redovito praćenje razine šećera u krvi vrlo važno za očuvanje zdravlja.Iako su prijavljeni različiti tipovi glukoznih senzora koji koriste fizikalno-kemijsku detekciju, niska osjetljivost i sporo vrijeme odziva ostaju prepreka sustavima kontinuiranog praćenja glukoze6,7,8.Osim toga, trenutno popularni elektrokemijski senzori glukoze koji se temelje na enzimskim reakcijama još uvijek imaju neka ograničenja unatoč njihovim prednostima brzog odgovora, visoke osjetljivosti i relativno jednostavnih postupaka izrade9,10.Stoga su opsežno proučavane razne vrste neenzimskih elektrokemijskih senzora kako bi se spriječila denaturacija enzima uz zadržavanje prednosti elektrokemijskih biosenzora9,11,12,13.
Spojevi prijelaznih metala (TMC) imaju dovoljno visoku katalitičku aktivnost u odnosu na glukozu, što proširuje opseg njihove primjene u elektrokemijskim glukoznim senzorima13,14,15.Do sada su predloženi različiti racionalni dizajni i jednostavne metode za sintezu TMS-a za daljnje poboljšanje osjetljivosti, selektivnosti i elektrokemijske stabilnosti detekcije glukoze16,17,18.Na primjer, nedvosmisleni oksidi prijelaznih metala kao što su bakrov oksid (CuO)11,19, cinkov oksid (ZnO)20, niklov oksid (NiO)21,22, kobaltov oksid (Co3O4)23,24 i cerijev oksid (CeO2) 25 elektrokemijski aktivan u odnosu na glukozu.Nedavni napredak u binarnim metalnim oksidima kao što je nikal kobaltat (NiCo2O4) za detekciju glukoze pokazao je dodatne sinergističke učinke u smislu povećane električne aktivnosti26,27,28,29,30.Konkretno, precizna kontrola sastava i morfologije za formiranje TMS-a s različitim nanostrukturama može učinkovito povećati osjetljivost detekcije zbog njihove velike površine, stoga se visoko preporučuje razvoj TMS-a s kontroliranom morfologijom za poboljšanu detekciju glukoze20,25,30,31,32, 33.34, 35.
Ovdje izvješćujemo o nanomaterijalima NiCo2O4 (NCO) s različitim morfologijama za detekciju glukoze.NCO nanomaterijali se dobivaju jednostavnom hidrotermalnom metodom korištenjem raznih aditiva, kemijski aditivi su jedan od ključnih čimbenika u samosastavljanju nanostruktura različitih morfologija.Sustavno smo istraživali učinak NCO-a s različitim morfologijama na njihovu elektrokemijsku izvedbu za detekciju glukoze, uključujući osjetljivost, selektivnost, nisku granicu detekcije i dugoročnu stabilnost.
Sintetizirali smo NCO nanomaterijale (skraćeno UNCO, PNCO, TNCO i FNCO) s mikrostrukturama sličnim morskim ježincima, borovim iglicama, drhtavicama i cvjetovima.Slika 1 prikazuje različite morfologije UNCO, PNCO, TNCO i FNCO.SEM slike i EDS slike pokazale su da su Ni, Co i O ravnomjerno raspoređeni u NCO nanomaterijalima, kao što je prikazano na slikama 1 i 2. S1 odnosno S2.Na sl.Slike 2a,b prikazuju reprezentativne TEM slike NCO nanomaterijala s jasnom morfologijom.UNCO je mikrosfera koja se sama sastavlja (promjer: ~5 µm) sastavljena od nanožica s NCO nanočesticama (prosječna veličina čestica: 20 nm).Očekuje se da će ova jedinstvena mikrostruktura osigurati veliku površinu kako bi se olakšala difuzija elektrolita i prijenos elektrona.Dodavanje NH4F i uree tijekom sinteze rezultiralo je debljom igličastom mikrostrukturom (PNCO) dužine 3 µm i širine 60 nm, sastavljenom od većih nanočestica.Dodavanje HMT-a umjesto NH4F rezultira morfologijom poput tremela (TNCO) s naboranim nanoplohama.Uvođenje NH4F i HMT tijekom sinteze dovodi do agregacije susjednih naboranih nanoploča, što rezultira morfologijom poput cvijeta (FNCO).HREM slika (Sl. 2c) pokazuje jasne trake rešetke s interplanarnim razmacima od 0,473, 0,278, 0,50 i 0,237 nm, što odgovara ravninama (111), (220), (311) i (222) NiCo2O4, s 27 .Difrakcijski uzorak elektrona odabranog područja (SAED) NCO nanomaterijala (umetnut na sliku 2b) također je potvrdio polikristalnu prirodu NiCo2O4.Rezultati prstenaste tamne slike pod visokim kutom (HAADF) i EDS mapiranja pokazuju da su svi elementi ravnomjerno raspoređeni u NCO nanomaterijalu, kao što je prikazano na slici 2d.
Shematski prikaz procesa nastanka nanostruktura NiCo2O4 s kontroliranom morfologijom.Također su prikazane sheme i SEM slike različitih nanostruktura.
Morfološka i strukturna karakterizacija NCO nanomaterijala: (a) TEM slika, (b) TEM slika zajedno sa SAED uzorkom, (c) rešetkasta HRTEM slika i odgovarajuće HADDF slike Ni, Co i O u (d) NCO nanomaterijalima..
Difrakcijski uzorci rendgenskih zraka NCO nanomaterijala različitih morfologija prikazani su na sl.3a.Vrhovi difrakcije na 18,9, 31,1, 36,6, 44,6, 59,1 i 64,9° označavaju ravnine (111), (220), (311), (400), (511) i (440) NiCo2O4, redom, koje imaju kubičnu struktura spinela (JCPDS br. 20-0781) 36. FT-IR spektri NCO nanomaterijala prikazani su na sl.3b.Dva snažna vibracijska pojasa u području između 555 i 669 cm–1 odgovaraju metalnom (Ni i Co) kisiku izvučenom iz tetraedarskih i oktaedarskih položaja NiCo2O437 spinela, redom.Kako bi se bolje razumjela strukturna svojstva NCO nanomaterijala, Ramanovi spektri su dobiveni kao što je prikazano na slici 3c.Četiri pika uočena na 180, 459, 503 i 642 cm-1 odgovaraju Ramanovim modovima F2g, E2g, F2g i A1g NiCo2O4 spinela.Provedena su XPS mjerenja kako bi se odredilo površinsko kemijsko stanje elemenata u NCO nanomaterijalima.Na sl.3d prikazuje XPS spektar UNCO.Spektar Ni 2p ima dva glavna vrha smještena na energijama vezanja od 854,8 i 872,3 eV, što odgovara Ni 2p3/2 i Ni 2p1/2, i dva vibracijska satelita na 860,6 odnosno 879,1 eV.To ukazuje na postojanje Ni2+ i Ni3+ oksidacijskih stanja u NCO.Vrhovi oko 855,9 i 873,4 eV su za Ni3+, a vrhovi oko 854,2 i 871,6 eV su za Ni2+.Slično, Co2p spektar dvaju spin-orbitalnih dubleta otkriva karakteristične vrhove za Co2+ i Co3+ na 780,4 (Co 2p3/2) i 795,7 eV (Co 2p1/2).Vrhovi na 796,0 i 780,3 eV odgovaraju Co2+, a vrhovi na 794,4 i 779,3 eV odgovaraju Co3+.Treba napomenuti da polivalentno stanje metalnih iona (Ni2+/Ni3+ i Co2+/Co3+) u NiCo2O4 potiče povećanje elektrokemijske aktivnosti37,38.Spektri Ni2p i Co2p za UNCO, PNCO, TNCO i FNCO pokazali su slične rezultate, kao što je prikazano na sl.S3.Osim toga, O1s spektri svih NCO nanomaterijala (Sl. S4) pokazali su dva vrha na 592,4 i 531,2 eV, koji su bili povezani s tipičnim vezama metal-kisik i kisik u hidroksilnim skupinama površine NCO39.Iako su strukture NCO nanomaterijala slične, morfološke razlike u aditivima sugeriraju da svaki aditiv može različito sudjelovati u kemijskim reakcijama u obliku NCO.Ovo kontrolira energetski povoljne korake nukleacije i rasta zrna, čime se kontrolira veličina čestica i stupanj aglomeracije.Stoga se kontrola različitih procesnih parametara, uključujući aditive, vrijeme reakcije i temperaturu tijekom sinteze, može koristiti za dizajniranje mikrostrukture i poboljšanje elektrokemijske izvedbe NCO nanomaterijala za detekciju glukoze.
(a) Difrakcijski uzorci X-zraka, (b) FTIR i (c) Raman spektri NCO nanomaterijala, (d) XPS spektri Ni 2p i Co 2p iz UNCO.
Morfologija prilagođenih NCO nanomaterijala usko je povezana s formiranjem početnih faza dobivenih iz različitih aditiva prikazanih na slici S5.Osim toga, rendgenski i Raman spektri svježe pripremljenih uzoraka (slike S6 i S7a) pokazali su da je uključenost različitih kemijskih dodataka rezultirala kristalografskim razlikama: karbonatni hidroksidi Ni i Co uglavnom su uočeni u strukturi morskih ježinaca i borovih iglica, dok su kao strukture u obliku tremele i cvijeta upućuju na prisutnost hidroksida nikla i kobalta.FT-IR i XPS spektri pripremljenih uzoraka prikazani su na slikama 1 i 2. S7b-S9 također pružaju jasne dokaze o gore navedenim kristalografskim razlikama.Iz svojstava materijala pripremljenih uzoraka postaje jasno da su aditivi uključeni u hidrotermalne reakcije i osiguravaju različite reakcijske putove kako bi se dobile početne faze s različitim morfologijama40,41,42.Samosklapanje različitih morfologija, koje se sastoje od jednodimenzionalnih (1D) nanožica i dvodimenzionalnih (2D) nanoploča, objašnjava se različitim kemijskim stanjem početnih faza (Ni i Co iona, kao i funkcionalnih skupina), nakon čega slijedi rast kristala42, 43, 44, 45, 46, 47. Tijekom post-termalne obrade, različite početne faze se pretvaraju u NCO spinel zadržavajući svoju jedinstvenu morfologiju, kao što je prikazano na slikama 1 i 2. 2 i 3a.
Morfološke razlike u NCO nanomaterijalima mogu utjecati na elektrokemijski aktivnu površinu za detekciju glukoze, određujući tako ukupne elektrokemijske karakteristike glukoznog senzora.N2 BET adsorpcijsko-desorpcijska izoterma korištena je za procjenu veličine pora i specifične površine NCO nanomaterijala.Na sl.Slika 4 prikazuje BET izoterme različitih NCO nanomaterijala.BET specifična površina za UNCO, PNCO, TNCO i FNCO procijenjena je na 45.303, 43.304, 38.861 odnosno 27.260 m2/g.UNCO ima najveću BET površinu (45,303 m2 g-1) i najveći volumen pora (0,2849 cm3 g-1), a raspodjela veličine pora je uska.BET rezultati za NCO nanomaterijale prikazani su u tablici 1. Krivulje adsorpcije-desorpcije N2 bile su vrlo slične petljama izotermne histereze tipa IV, što ukazuje da su svi uzorci imali mezoporoznu strukturu48.Očekuje se da će mezoporozni UNCO-ovi s najvećom površinom i najvećim volumenom pora osigurati brojna aktivna mjesta za redoks reakcije, što dovodi do poboljšane elektrokemijske učinkovitosti.
BET rezultati za (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO i (d) FNCO.Umetak prikazuje odgovarajuću distribuciju veličine pora.
Elektrokemijske redoks reakcije NCO nanomaterijala s različitim morfologijama za detekciju glukoze procijenjene su korištenjem CV mjerenja.Na sl.Slika 5 prikazuje CV krivulje NCO nanomaterijala u 0,1 M NaOH alkalnom elektrolitu sa i bez 5 mM glukoze pri brzini skeniranja od 50 mVs-1.U nedostatku glukoze, redoks vršci uočeni su na 0,50 i 0,35 V, što odgovara oksidaciji povezanoj s M–O (M: Ni2+, Co2+) i M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+).pomoću OH aniona.Nakon dodatka 5 mM glukoze, redoks reakcija na površini NCO nanomaterijala značajno se povećala, što može biti posljedica oksidacije glukoze u glukonolakton.Slika S10 prikazuje vršne redoks struje pri brzinama skeniranja od 5–100 mV s-1 u 0,1 M otopini NaOH.Jasno je da vršna redoks struja raste s povećanjem brzine skeniranja, što ukazuje da NCO nanomaterijali imaju slično elektrokemijsko ponašanje kontrolirano difuzijom50,51.Kao što je prikazano na slici S11, elektrokemijska površina (ECSA) UNCO, PNCO, TNCO i FNCO procijenjena je na 2,15, 1,47, 1,2 odnosno 1,03 cm2.Ovo sugerira da je UNCO koristan za elektrokatalitički proces, olakšavajući detekciju glukoze.
CV krivulje (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO, i (d) FNCO elektroda bez glukoze i dopunjene s 5 mM glukoze pri brzini skeniranja od 50 mVs-1.
Istražena je elektrokemijska učinkovitost NCO nanomaterijala za detekciju glukoze, a rezultati su prikazani na slici 6. Osjetljivost na glukozu određena je CA metodom postupnim dodavanjem različitih koncentracija glukoze (0,01–6 mM) u 0,1 M otopini NaOH pri 0,5 V s intervalom od 60 s.Kao što je prikazano na sl.Na slikama 6a–d, NCO nanomaterijali pokazuju različite osjetljivosti u rasponu od 84,72 do 116,33 µA mM-1 cm-2 s visokim koeficijentima korelacije (R2) od 0,99 do 0,993.Kalibracijska krivulja između koncentracije glukoze i trenutne reakcije NCO nanomaterijala prikazana je na sl.S12.Izračunate granice detekcije (LOD) NCO nanomaterijala bile su u rasponu od 0,0623–0,0783 µM.Prema rezultatima CA testa, UNCO je pokazao najveću osjetljivost (116,33 μA mM-1 cm-2) u širokom rasponu detekcije.To se može objasniti njegovom jedinstvenom morfologijom poput morskog ježa, koja se sastoji od mezoporozne strukture s velikom specifičnom površinom koja pruža brojnija aktivna mjesta za vrste glukoze.Elektrokemijska izvedba NCO nanomaterijala prikazana u tablici S1 potvrđuje izvrsnu elektrokemijsku izvedbu detekcije glukoze NCO nanomaterijala pripremljenih u ovoj studiji.
CA odgovori UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c) i FNCO (d) elektroda s dodatkom glukoze u 0,1 M otopinu NaOH pri 0,50 V. Umetci pokazuju kalibracijske krivulje strujnih odgovora NCO nanomaterijala: (e ) KA odgovori UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO i (h) FNCO uz postupno dodavanje 1 mM glukoze i 0,1 mM interferirajućih tvari (LA, DA, AA i UA).
Sposobnost detekcije glukoze protiv interferencije još je jedan važan čimbenik u selektivnoj i osjetljivoj detekciji glukoze interferirajućim spojevima.Na sl.Slike 6e–h pokazuju antiinterferencijsku sposobnost NCO nanomaterijala u 0,1 M otopini NaOH.Uobičajene ometajuće molekule kao što su LA, DA, AA i UA odabiru se i dodaju u elektrolit.Trenutačni odgovor NCO nanomaterijala na glukozu je evidentan.Međutim, trenutni odgovor na UA, DA, AA i LA nije se promijenio, što znači da su NCO nanomaterijali pokazali izvrsnu selektivnost za detekciju glukoze bez obzira na njihove morfološke razlike.Slika S13 prikazuje stabilnost NCO nanomaterijala ispitanih CA odgovorom u 0,1 M NaOH, gdje je 1 mM glukoze dodavan elektrolitu kroz dugo vrijeme (80 000 s).Trenutni odgovori UNCO, PNCO, TNCO i FNCO bili su 98,6%, 97,5%, 98,4%, odnosno 96,8% početne struje s dodatkom dodatnih 1 mM glukoze nakon 80 000 s.Svi NCO nanomaterijali pokazuju stabilne redoks reakcije s vrstama glukoze tijekom dugog vremenskog razdoblja.Konkretno, UNCO strujni signal ne samo da je zadržao 97,1% svoje početne struje, već je zadržao i svoju morfologiju i svojstva kemijske veze nakon 7-dnevnog ispitivanja dugotrajne stabilnosti u okolišu (slike S14 i S15a).Osim toga, obnovljivost i obnovljivost UNCO-a testirani su kao što je prikazano na slici S15b, c.Izračunata relativna standardna devijacija (RSD) ponovljivosti i ponovljivosti iznosila je 2,42% odnosno 2,14%, što ukazuje na potencijalne primjene kao senzora za glukozu industrijske kvalitete.Ovo ukazuje na izvrsnu strukturnu i kemijsku stabilnost UNCO-a u uvjetima oksidacije za detekciju glukoze.
Jasno je da je elektrokemijska izvedba NCO nanomaterijala za detekciju glukoze uglavnom povezana sa strukturnim prednostima početne faze pripremljene hidrotermalnom metodom s dodacima (Sl. S16).UNCO s velikom površinom ima više elektroaktivnih mjesta od ostalih nanostruktura, što pomaže u poboljšanju redoks reakcije između aktivnih materijala i čestica glukoze.Mezoporozna struktura UNCO-a može lako izložiti više Ni i Co mjesta elektrolitu za otkrivanje glukoze, što rezultira brzim elektrokemijskim odgovorom.Jednodimenzionalne nanožice u UNCO-u mogu dodatno povećati brzinu difuzije osiguravajući kraće transportne putove za ione i elektrone.Zbog gore spomenutih jedinstvenih strukturnih značajki, elektrokemijska izvedba UNCO-a za detekciju glukoze je bolja u odnosu na PNCO, TNCO i FNCO.To ukazuje da jedinstvena UNCO morfologija s najvećom površinom i veličinom pora može pružiti izvrsnu elektrokemijsku izvedbu za detekciju glukoze.
Proučavao se utjecaj specifične površine na elektrokemijska svojstva NCO nanomaterijala.Jednostavnom hidrotermalnom metodom i raznim dodacima dobiveni su NCO nanomaterijali različite specifične površine.Različiti aditivi tijekom sinteze stupaju u različite kemijske reakcije i tvore različite početne faze.To je dovelo do samosklapanja različitih nanostruktura s morfologijama sličnim ježu, borovoj iglici, tremeli i cvijetu.Naknadno naknadno zagrijavanje dovodi do sličnog kemijskog stanja kristalnih NCO nanomaterijala sa spinelnom strukturom uz zadržavanje njihove jedinstvene morfologije.Ovisno o površini različite morfologije, elektrokemijska izvedba NCO nanomaterijala za detekciju glukoze znatno je poboljšana.Konkretno, osjetljivost na glukozu NCO nanomaterijala s morfologijom morskog ježa povećala se na 116,33 µA mM-1 cm-2 s visokim koeficijentom korelacije (R2) od 0,99 u linearnom rasponu od 0,01-6 mM.Ovaj rad može pružiti znanstvenu osnovu za morfološki inženjering za prilagodbu specifične površine i daljnje poboljšanje elektrokemijske izvedbe neenzimskih biosenzorskih aplikacija.
Ni(NO3)2 6H2O, Co(NO3)2 6H2O, urea, heksametilentetramin (HMT), amonijev fluorid (NH4F), natrijev hidroksid (NaOH), d-(+)-glukoza, mliječna kiselina (LA), dopamin hidroklorid ( DA), L-askorbinska kiselina (AA) i mokraćna kiselina (UA) kupljene su od Sigma-Aldrich.Svi korišteni reagensi bili su analitičke čistoće i korišteni su bez daljnjeg pročišćavanja.
NiCo2O4 je sintetiziran jednostavnom hidrotermalnom metodom nakon koje je uslijedila toplinska obrada.Ukratko: 1 mmol nikal nitrata (Ni(NO3)2∙6H2O) i 2 mmol kobalt nitrata (Co(NO3)2∙6H2O) otopljeno je u 30 ml destilirane vode.Kako bi se kontrolirala morfologija NiCo2O4, aditivi kao što su urea, amonijev fluorid i heksametilentetramin (HMT) selektivno su dodani gornjoj otopini.Cijela smjesa je zatim prebačena u autoklav obložen teflonom od 50 ml i podvrgnuta hidrotermalnoj reakciji u konvekcijskoj pećnici na 120°C tijekom 6 sati.Nakon prirodnog hlađenja na sobnu temperaturu, dobiveni precipitat je centrifugiran i nekoliko puta ispran destiliranom vodom i etanolom, a zatim sušen preko noći na 60°C.Nakon toga su svježe pripremljeni uzorci kalcinirani na 400°C 4 sata u ambijentalnoj atmosferi.Pojedinosti eksperimenata navedene su u tablici s dodatnim informacijama S2.
Analiza rendgenske difrakcije (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) provedena je pomoću Cu-Kα zračenja (λ = 0,15418 nm) pri 40 kV i 30 mA za proučavanje strukturnih svojstava svih NCO nanomaterijala.Difrakcijski uzorci snimani su u rasponu kutova 2θ 10–80° s korakom od 0,05°.Površinska morfologija i mikrostruktura ispitivane su pomoću skenirajuće elektronske mikroskopije s emisijom polja (FESEM; Nova SEM 200, FEI) i skenirajuće transmisijske elektronske mikroskopije (STEM; TALOS F200X, FEI) s energetsko disperzivnom spektroskopijom X-zraka (EDS).Valentna stanja površine analizirana su rendgenskom fotoelektronskom spektroskopijom (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) pomoću Al Kα zračenja (hν = 1486,6 eV).Energije vezanja su kalibrirane korištenjem vrha C1s na 284,6 eV kao reference.Nakon pripreme uzoraka na česticama KBr, infracrveni (FT-IR) spektri snimljeni su u rasponu valnih brojeva 1500–400 cm–1 na spektrometru Jasco-FTIR-6300.Raman spektri također su dobiveni uporabom Raman spektrometra (Horiba Co., Japan) s He-Ne laserom (632,8 nm) kao izvorom pobude.Brunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) koristio je BELSORP mini II analizator (MicrotracBEL Corp.) za mjerenje niskotemperaturnih izotermi adsorpcije-desorpcije N2 za procjenu specifične površine i distribucije veličine pora.
Sva elektrokemijska mjerenja, poput cikličke voltametrije (CV) i kronoamperometrije (CA), provedena su na potenciostatu PGSTAT302N (Metrohm-Autolab) na sobnoj temperaturi korištenjem sustava s tri elektrode u 0,1 M vodenoj otopini NaOH.Radna elektroda temeljena na elektrodi od staklenog ugljika (GC), Ag/AgCl elektroda i platinska ploča korištene su kao radna elektroda, referentna elektroda i protuelektroda.CV-ovi su zabilježeni između 0 i 0,6 V pri različitim brzinama skeniranja od 5-100 mV s-1.Za mjerenje ECSA, CV je izveden u rasponu od 0,1-0,2 V pri različitim brzinama skeniranja (5-100 mV s-1).Odredite CA reakciju uzorka za glukozu pri 0,5 V uz miješanje.Za mjerenje osjetljivosti i selektivnosti upotrijebite 0,01–6 mM glukoze, 0,1 mM LA, DA, AA i UA u 0,1 M NaOH.Reproducibilnost UNCO testirana je korištenjem tri različite elektrode dopunjene s 5 mM glukoze u optimalnim uvjetima.Ponovljivost je također provjerena izvođenjem tri mjerenja s jednom UNCO elektrodom unutar 6 sati.
Svi podaci generirani ili analizirani u ovoj studiji uključeni su u ovaj objavljeni članak (i ​​njegovu datoteku s dodatnim informacijama).
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Šećer za mozak: Uloga glukoze u fiziološkoj i patološkoj funkciji mozga. Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Šećer za mozak: Uloga glukoze u fiziološkoj i patološkoj funkciji mozga.Mergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA i Meisel, A. Šećer za mozak: uloga glukoze u fiziološkoj i patološkoj funkciji mozga.Mergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA i Meisel A. Glukoza u mozgu: uloga glukoze u fiziološkim i patološkim funkcijama mozga.Trendovi u neurologiji.36, 587–597 (2013).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renalna glukoneogeneza: njezina važnost u ljudskoj homeostazi glukoze. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renalna glukoneogeneza: njezina važnost u ljudskoj homeostazi glukoze.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ i Stamwall, M. Bubrežna glukoneogeneza: njezina važnost u homeostazi glukoze u čovjeka. 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: Njegova važnost u ljudskom tijelu.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ i Stamwall, M. Bubrežna glukoneogeneza: njezina važnost u homeostazi glukoze kod ljudi.Skrb za dijabetes 24, 382–391 (2001).
Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: Epidemija stoljeća. Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: Epidemija stoljeća.Harroubi, AT i Darvish, HM Dijabetes melitus: epidemija stoljeća.Harrubi AT i Darvish HM Dijabetes: epidemija ovog stoljeća.Svijet J. Dijabetes.6, 850 (2015).
Brad, KM i sur.Prevalencija dijabetes melitusa u odraslih prema tipu dijabetesa – SAD.bandit.Tjednik smrtnika 67, 359 (2018).
Jensen, MH i sur.Stručno kontinuirano praćenje glukoze u šećernoj bolesti tipa 1: retrospektivna detekcija hipoglikemije.J. Znanost o dijabetesu.tehnologija.7, 135–143 (2013).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemijski senzor glukoze: ima li još mjesta za poboljšanje? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemijski senzor glukoze: ima li još mjesta za poboljšanje?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS i Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemijsko određivanje razine glukoze: postoje li još mogućnosti za poboljšanje? 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 i Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemijsko određivanje razine glukoze: postoje li mogućnosti za poboljšanje?anus Kemijski.11271-11282 (2016).
Jernelv, IL i sur.Pregled optičkih metoda kontinuiranog praćenja glukoze.Primijeni Spectrum.54, 543–572 (2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemijski neenzimski senzori glukoze. Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemijski neenzimski senzori glukoze.Park S., Bu H. i Chang TD Elektrokemijski neenzimski senzori glukoze.Park S., Bu H. i Chang TD Elektrokemijski neenzimski senzori glukoze.anus.Chim.časopis.556, 46–57 (2006).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Uobičajeni uzroci nestabilnosti glukoza oksidaze u in vivo biosensingu: kratki pregled. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Uobičajeni uzroci nestabilnosti glukoza oksidaze u in vivo biosensingu: kratki pregled.Harris JM, Reyes S. i Lopez GP Uobičajeni uzroci nestabilnosti glukoza oksidaze u in vivo testu biosenzora: kratki pregled. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP 体内生物传感中葡萄糖氧化酶不稳定的常见原因：简要回顾。 Harris, JM, Reyes, C. i Lopez, GPHarris JM, Reyes S. i Lopez GP Uobičajeni uzroci nestabilnosti glukoza oksidaze u in vivo testu biosenzora: kratki pregled.J. Znanost o dijabetesu.tehnologija.7, 1030-1038 (2013).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Neenzimski elektrokemijski senzor glukoze temeljen na molekularno utisnutom polimeru i njegova primjena u mjerenju glukoze u slini. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Neenzimski elektrokemijski senzor glukoze temeljen na molekularno utisnutom polimeru i njegova primjena u mjerenju glukoze u slini.Diouf A., Bouchihi B. i El Bari N. Neenzimski elektrokemijski glukozni senzor temeljen na molekularno utisnutom polimeru i njegova primjena za mjerenje razine glukoze u slini. Diouf, A., Bouchikhi, B. i 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. Neenzimski elektrokemijski senzor glukoze temeljen na polimeru za molekularno utiskivanje i njegova primjena u mjerenju glukoze u slini.Diouf A., Bouchihi B. i El Bari N. Neenzimatski elektrokemijski senzori glukoze temeljeni na molekularno utisnutim polimerima i njihova primjena za mjerenje razine glukoze u slini.znanstveni projekt alma mater S. 98, 1196–1209 (2019).
Zhang, Yu i sur.Osjetljiva i selektivna neenzimska detekcija glukoze temeljena na nanožicama CuO.Sens. Actuators B Chem., 191, 86–93 (2014).
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano niklov oksid modificirani neenzimski glukozni senzori s poboljšanom osjetljivošću putem strategije elektrokemijskog procesa pri visokom potencijalu. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano niklov oksid modificirani neenzimski glukozni senzori s poboljšanom osjetljivošću putem strategije elektrokemijskog procesa pri visokom potencijalu. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nefermentativni senzori glukoze, modificirani nanooksidom nikla, s povećanom osjetljivošću zahvaljujući strategiji elektrokemijskog procesa s visokim potencijalom. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Neenzimski glukozni senzori modificirani niklovim nanooksidom s povećanom osjetljivošću putem strategije elektrokemijskog procesa visokog potencijala. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. i 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 Modifikacija nanooksida nikla 非酶节能糖节糖合物，可以高电位strategija elektrokemijske tehnologije za poboljšanje 灵敏度。 Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO modificirani nefermentativni senzor glukoze s povećanom osjetljivošću zahvaljujući visokopotencijalnoj strategiji elektrokemijskog procesa. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO modificirani neenzimski glukozni senzor s poboljšanom osjetljivošću strategijom elektrokemijskog procesa visokog potencijala.biološki senzor.bioelektronika.26, 2948-2952 (2011).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Visoko poboljšana elektrooksidacija glukoze na nikal (II) oksidu/ugljičnoj nanocijevi s više stijenki modificiranoj elektrodi staklenog ugljika. Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Visoko poboljšana elektrooksidacija glukoze na nikal (II) oksidu/ugljičnoj nanocijevi s više stijenki modificiranoj elektrodi staklenog ugljika.Shamsipur, M., Najafi, M. i Hosseini, MRM Visoko poboljšana elektrooksidacija glukoze na elektrodi od staklastog ugljika modificiranoj nikal(II) oksidom/ugljikovim nanocjevčicama s više stijenki.Shamsipoor, M., Najafi, M., i Hosseini, MRM Visoko poboljšana elektrooksidacija glukoze na staklenim ugljičnim elektrodama modificiranim nikal(II) oksidom/višeslojnim ugljikovim nanocjevčicama.Bioelektrokemija 77, 120-124 (2010).
Veeramani, V. et al.Nanokompozit od poroznog ugljika i oksida nikla s visokim udjelom heteroatoma kao senzor visoke osjetljivosti bez enzima za detekciju glukoze.Sens. Actuators B Chem.221, 1384–1390 (2015).
Marco, JF i sur.Karakterizacija nikal kobaltata NiCo2O4 dobivenog različitim metodama: XRD, XANES, EXAFS i XPS.J. Kemija čvrstog stanja.153, 74–81 (2000).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. i Xu, J. Izrada nanopojasa NiCo2O4 metodom kemijskog ko-taloženja za primjenu neenzimskog elektrokemijskog senzora glukoze. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. i Xu, J. Izrada nanopojasa NiCo2O4 metodom kemijskog ko-taloženja za primjenu neenzimskog elektrokemijskog senzora glukoze. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Izrada nanopojasa NiCo2O4 metodom kemijskog soošenja za primjenu nefermentativnog elektrokemijskog senzora glukoze. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. i Xu, J. Izrada nanopojasa NiCo2O4 metodom kemijskog taloženja za primjenu neenzimskog elektrokemijskog glukoznog senzora. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. i 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. i Xu, J. Kroz kemiju 共沉激法光容NiCo2O4 nano如这些非话能生能糖系统电影电影电影电视.Zhang, J., Sun, Y., Li, X. i Xu, J. Priprema NiCo2O4 nanoribona metodom kemijske precipitacije za primjenu neenzimskog elektrokemijskog senzora glukoze.J. Spojevi legura.831, 154796 (2020).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Višenamjenski porozni NiCo2O4 nanoštapići: osjetljiva detekcija glukoze bez enzima i svojstva superkondenzatora sa spektroskopskim istraživanjima impedancije. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Višenamjenski porozni NiCo2O4 nanoštapići: osjetljiva detekcija glukoze bez enzima i svojstva superkondenzatora sa spektroskopskim istraživanjima impedancije. Saraf, M., Natarajan, K. i Mobin, SMVišenamjenski porozni NiCo2O4 nanoštapići: osjetljiva detekcija glukoze bez enzima i svojstva superkondenzatora sa spektroskopskim studijama impedancije.Saraf M, Natarajan K i Mobin SM Multifunkcionalni porozni NiCo2O4 nanoštapići: osjetljiva detekcija glukoze bez enzima i karakterizacija superkondenzatora spektroskopijom impedancije.New J. Chem.41, 9299-9313 (2017).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Podešavanje morfologije i veličine nanoploča NiMoO4 usidrenih na nanožicama NiCo2O4: optimizirani hibrid jezgre i ljuske za asimetrične superkondenzatore visoke gustoće energije. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Podešavanje morfologije i veličine nanoploča NiMoO4 usidrenih na nanožicama NiCo2O4: optimizirani hibrid jezgre i ljuske za asimetrične superkondenzatore visoke gustoće energije.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. i Zhang, H. Podešavanje morfologije i veličine nanoploča NiMoO4 usidrenih na nanožicama NiCo2O4: optimizirana hibridna jezgra-ljuska za asimetrične superkondenzatore visoke gustoće energije. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. 调整固定在NiCo2O4 纳米线上的NiMoO4 纳米片的形态和尺寸：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. Podešavanje morfologije i veličine nanoploča NiMoO4 imobiliziranih na nanožicama NiCo2O4: optimizacija hibrida jezgre i ljuske za tijelo asimetričnih superkondenzatora visoke gustoće energije.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. i Zhang, H. Podešavanje morfologije i veličine nanoploča NiMoO4 imobiliziranih na nanožicama NiCo2O4: optimizirani hibrid jezgre i ljuske za tijelo asimetričnih superkondenzatora visoke gustoće energije.Prijavite se za surfanje.541, 148458 (2021).
Zhuang Z. i sur.Neenzimski glukozni senzor povećane osjetljivosti na bazi bakrenih elektroda modificiranih CuO nanožicama.analitičar.133, 126–132 (2008).
Kim, JY i sur.Podešavanje površine ZnO nanoštapića za poboljšanje performansi senzora za glukozu.Sens. Actuators B Chem., 192, 216-220 (2014).
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Priprema i karakterizacija NiO–Ag nanovlakana, NiO nanovlakana i poroznog Ag: prema razvoju vrlo osjetljivog i selektivnog ne -enzimski senzor glukoze. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Priprema i karakterizacija NiO–Ag nanovlakana, NiO nanovlakana i poroznog Ag: prema razvoju vrlo osjetljivog i selektivnog ne -enzimski senzor glukoze.Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. i Lei, Yu.Priprema i karakterizacija NiO-Ag nanovlakana, NiO nanovlakana i poroznog Ag: prema razvoju visokoosjetljivog i selektivnog enzimskog glukoznog senzora. 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. i Lei, Yu.Priprema i karakterizacija NiO-Ag nanovlakana, NiO nanovlakana i poroznog srebra: prema visoko osjetljivom i selektivnom neenzimskom senzoru za stimulaciju glukoze.J. Alma mater.Kemijski.20, 9918-9926 (2010).
Cheng, X. i sur.Određivanje ugljikohidrata kapilarnom zonskom elektroforezom s amperometrijskom detekcijom na elektrodi od ugljične paste modificiranoj nano nikal oksidom.kemija hrane.106, 830–835 (2008).
Casella, IG Elektrotaloženje tankih filmova kobalt oksida iz karbonatnih otopina koje sadrže Co(II)-tartratne komplekse.J. Electroanal.Kemijski.520, 119–125 (2002).
Ding, Y. i sur.Elektropredena Co3O4 nanovlakna za osjetljivu i selektivnu detekciju glukoze.biološki senzor.bioelektronika.26, 542–548 (2010).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Biosenzori glukoze na bazi cerijevog oksida: Utjecaj morfologije i temeljnog supstrata na performanse biosenzora. Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Biosenzori glukoze na bazi cerijevog oksida: Utjecaj morfologije i temeljnog supstrata na performanse biosenzora.Fallata, A., Almomtan, M. i Padalkar, S. Biosenzori glukoze na bazi cerijevog oksida: učinci morfologije i glavnog supstrata na performanse biosenzora.Fallata A, Almomtan M i Padalkar S. Biosenzori glukoze na bazi cerija: učinci morfologije i matrice jezgre na performanse biosenzora.ACS je podržan.Kemijski.projekt.7, 8083–8089 (2019).