Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Innovative bærbare sensorer til brintoveriltedetektering

Diagram og anvendelse af den bærbare visuelle og elektrokemiske H2 O2 sensorer. a–c) Skematisk illustration og tilsvarende kalibreringskurve af bærbart visuelt H2 O2 sansning baseret på testpapir. d–f) Skematisk illustration og tilsvarende kalibreringskurve af bærbart elektrokemisk H2 O2 sansning. g, h) Måling af H2 O2 frigivet fra HeLa-celler med bærbare visuelle og elektrokemiske sensorer. Målestok = 1,0 cm. i) Sammenligning af H2 O2 koncentrationer målt med henholdsvis den bærbare kolorimetriske sensor, UV‒vis-spektrofotometeret, den bærbare elektrokemiske sensor og den elektrokemiske arbejdsstation. Kredit:Microsystems &Nanoengineering (2023). DOI:10.1038/s41378-023-00623-y

I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Microsystems &Nanoengineering , har forskere fra Northwestern Polytechnical University (NPU) afsløret et gennembrud inden for påvisning af hydrogenperoxid H2 O2 , en vital biomarkør i biologiske processer, med udviklingen af ​​dobbeltfunktionelle bærbare sensorer baseret på Pt-Ni hydrogeler.



Disse sensorer, der er dygtige til både kolorimetrisk og elektrokemisk detektion, er klar til at revolutionere personlig sundhedspleje.

De innovative Pt-Ni hydrogeler, syntetiseret gennem en simpel co-reduktionsproces, er integreret i en ny metode til H2 O2 opdagelse. Disse hydrogeler, med deres unikke struktur af nanowire-netværk og sammenkrøllede nanoplader, giver et stort overfladeareal, der er afgørende for biosensing. De demonstrerer betydelige peroxidase-lignende og elektrokatalytiske aktiviteter og muliggør både kolorimetrisk og elektrokemisk sensing af H2 O2 .

Den kolorimetriske tilgang involverer en synlig farveændring i hydrogelen ved interaktion med H2 O2 , målbar via UV-synlige absorptionsspektre, med en hurtig responstid. Elektrokemisk sansning bekræftes gennem cyklisk voltammetri, hvilket fremhæver hydrogelernes effektivitet i H2 O2 reduktion.

Nøglefund omfatter en lav detektionsgrænse for både kolorimetriske (0,030 μM) og elektrokemiske (0,15 μM) metoder, brede linearitetsintervaller, enestående langtidsstabilitet på op til 60 dage og fremragende selektivitet, afgørende for nøjagtig H2 O2 måling i komplekse prøver.

Derudover sensorernes ydeevne til at detektere H2 O2 fra HeLa-celler er tæt på linje med standard spektrofotometriske og elektrokemiske metoder, hvilket bekræfter deres potentiale for praktiske anvendelser.

Disse bærbare H2 O2 sensorer repræsenterer et betydeligt fremskridt inden for sundhedsovervågning. Deres enkelhed, følsomhed og selektivitet gør dem ideelle til point-of-care diagnostik og tilbyder en ny mulighed for personlig sundhedspleje.

Disse enheder, med deres potentiale for nem integration i dagligdagen, kan revolutionere den måde, vi overvåger og håndterer sundhedstilstande på, og bane vejen for bredere anvendelser inden for medicinsk diagnostik og terapeutisk overvågning.

Flere oplysninger: Guanglei Li et al, Bærbar visuel og elektrokemisk påvisning af hydrogenperoxidfrigivelse fra levende celler baseret på dobbeltfunktionelle Pt-Ni-hydrogeler, Microsystems &Nanoengineering (2023). DOI:10.1038/s41378-023-00623-y

Journaloplysninger: Mikrosystemer og nanoteknik

Leveret af Chinese Academy of Sciences




Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com