Tak fordi du besøgte Nature.com.Du bruger en browserversion med begrænset CSS-understøttelse.For den bedste oplevelse anbefaler vi, at du bruger en opdateret browser (eller deaktiverer kompatibilitetstilstand i Internet Explorer).For at sikre løbende support viser vi desuden siden uden styles og JavaScript.
Vi undersøgte effekten af ​​specifikt overfladeareal på de elektrokemiske egenskaber af NiCo2O4 (NCO) til glukosedetektering.NCO nanomaterialer med kontrolleret specifikt overfladeareal er blevet produceret ved hydrotermisk syntese med additiver, og selvsamlende nanostrukturer med pindsvin, fyrrenål, tremella og blomsterlignende morfologi er også blevet produceret.Det nye ved denne metode ligger i den systematiske kontrol af den kemiske reaktionsvej ved at tilføje forskellige additiver under syntesen, hvilket fører til spontan dannelse af forskellige morfologier uden forskelle i krystalstrukturen og kemiske tilstand af de indgående elementer.Denne morfologiske kontrol af NCO nanomaterialer fører til betydelige ændringer i den elektrokemiske ydeevne af glukosedetektering.I forbindelse med materialekarakterisering blev forholdet mellem specifikt overfladeareal og elektrokemisk ydeevne til glukosedetektering diskuteret.Dette arbejde kan give videnskabelig indsigt i overfladearealjustering af nanostrukturer, der bestemmer deres funktionalitet til potentielle anvendelser i glukosebiosensorer.
Blodsukkerniveauer giver vigtig information om kroppens metaboliske og fysiologiske tilstand1,2.For eksempel kan unormale niveauer af glukose i kroppen være en vigtig indikator for alvorlige helbredsproblemer, herunder diabetes, hjerte-kar-sygdomme og fedme3,4,5.Derfor er regelmæssig overvågning af blodsukkerniveauet meget vigtigt for at opretholde et godt helbred.Selvom der er rapporteret om forskellige typer glukosesensorer, der anvender fysisk-kemisk detektion, forbliver lav følsomhed og langsomme responstider barrierer for kontinuerlige glukoseovervågningssystemer6,7,8.Derudover har i øjeblikket populære elektrokemiske glukosesensorer baseret på enzymatiske reaktioner stadig nogle begrænsninger på trods af deres fordele med hurtig respons, høj følsomhed og relativt enkle fremstillingsprocedurer9,10.Derfor er forskellige typer ikke-enzymatiske elektrokemiske sensorer blevet grundigt undersøgt for at forhindre enzymdenaturering og samtidig bevare fordelene ved elektrokemiske biosensorer9,11,12,13.
Overgangsmetalforbindelser (TMC'er) har en tilstrækkelig høj katalytisk aktivitet med hensyn til glucose, hvilket udvider anvendelsesområdet for deres anvendelse i elektrokemiske glucosesensorer13,14,15.Indtil videre er forskellige rationelle designs og enkle metoder til syntese af TMS blevet foreslået for yderligere at forbedre følsomheden, selektiviteten og den elektrokemiske stabilitet af glucosedetektion16,17,18.For eksempel er entydige overgangsmetaloxider såsom kobberoxid (CuO)11,19, zinkoxid (ZnO)20, nikkeloxid (NiO)21,22, cobaltoxid (Co3O4)23,24 og ceriumoxid (CeO2) 25 elektrokemisk aktiv med hensyn til glucose.Nylige fremskridt inden for binære metaloxider såsom nikkelcobaltat (NiCo2O4) til glukosedetektering har vist yderligere synergistiske effekter i form af øget elektrisk aktivitet26,27,28,29,30.Især kan præcis sammensætning og morfologikontrol for at danne TMS med forskellige nanostrukturer effektivt øge detektionsfølsomheden på grund af deres store overfladeareal, så det anbefales stærkt at udvikle morfologikontrolleret TMS til forbedret glukosedetektering20,25,30,31,32, 33.34, 35.
Her rapporterer vi NiCo2O4 (NCO) nanomaterialer med forskellige morfologier til glukosedetektering.NCO nanomaterialer opnås ved en simpel hydrotermisk metode ved hjælp af forskellige additiver, kemiske additiver er en af ​​nøglefaktorerne i selvsamlingen af ​​nanostrukturer med forskellige morfologier.Vi undersøgte systematisk effekten af ​​NCO'er med forskellige morfologier på deres elektrokemiske ydeevne til glukosedetektering, herunder følsomhed, selektivitet, lav detektionsgrænse og langtidsstabilitet.
Vi syntetiserede NCO-nanomaterialer (henholdsvis forkortet UNCO, PNCO, TNCO og FNCO) med mikrostrukturer svarende til søpindsvin, fyrrenåle, tremella og blomster.Figur 1 viser de forskellige morfologier af UNCO, PNCO, TNCO og FNCO.SEM-billeder og EDS-billeder viste, at Ni, Co og O var jævnt fordelt i NCO-nanomaterialerne, som vist i figur 1 og 2. henholdsvis S1 og S2.På fig.2a, b viser repræsentative TEM-billeder af NCO-nanomaterialer med distinkt morfologi.UNCO er en selvsamlende mikrosfære (diameter: ~5 µm) sammensat af nanotråde med NCO nanopartikler (gennemsnitlig partikelstørrelse: 20 nm).Denne unikke mikrostruktur forventes at give et stort overfladeareal for at lette elektrolytdiffusion og elektrontransport.Tilsætningen af ​​NH4F og urinstof under syntese resulterede i en tykkere nåleformet mikrostruktur (PNCO) 3 µm lang og 60 nm bred, sammensat af større nanopartikler.Tilføjelsen af ​​HMT i stedet for NH4F resulterer i en tremello-lignende morfologi (TNCO) med rynkede nanoark.Indførelsen af ​​NH4F og HMT under syntese fører til aggregering af tilstødende rynkede nanoark, hvilket resulterer i en blomsterlignende morfologi (FNCO).HREM-billedet (fig. 2c) viser distinkte gitterbånd med interplanare afstande på 0,473, 0,278, 0,50 og 0,237 nm, svarende til (111), (220), (311) og (222) NiCo2O4-planerne, s 27 .Valgt område elektrondiffraktionsmønster (SAED) af NCO nanomaterialer (indsat i fig. 2b) bekræftede også den polykrystallinske natur af NiCo2O4.Resultaterne af højvinklet ringformet mørk billeddannelse (HAADF) og EDS-kortlægning viser, at alle elementer er jævnt fordelt i NCO nanomaterialet, som vist i fig. 2d.
Skematisk illustration af processen med dannelse af NiCo2O4 nanostrukturer med kontrolleret morfologi.Skematiske og SEM-billeder af forskellige nanostrukturer er også vist.
Morfologisk og strukturel karakterisering af NCO-nanomaterialer: (a) TEM-billede, (b) TEM-billede sammen med SAED-mønster, (c) gitteropløst HRTEM-billede og tilsvarende HADDF-billeder af Ni, Co og O i (d) NCO-nanomaterialer..
Røntgendiffraktionsmønstre af NCO nanomaterialer af forskellige morfologier er vist i fig.3a.Diffraktionstoppene ved 18,9, 31,1, 36,6, 44,6, 59,1 og 64,9° angiver henholdsvis planerne (111), (220), (311), (400), (511) og (440) NiCo2O4, som har en kubisk spinelstruktur (JCPDS nr. 20-0781) 36. FT-IR-spektrene for NCO-nanomaterialerne er vist i fig.3b.To stærke vibrationsbånd i området mellem 555 og 669 cm-1 svarer til metallisk (Ni og Co) oxygen, der trækkes fra henholdsvis de tetraedriske og oktaedriske positioner af NiCo2O437-spinellen.For bedre at forstå de strukturelle egenskaber af NCO nanomaterialer blev Raman-spektre opnået som vist i fig. 3c.De fire toppe observeret ved 180, 459, 503 og 642 cm-1 svarer til henholdsvis Raman-tilstandene F2g, E2g, F2g og A1g af NiCo2O4-spinellen.XPS-målinger blev udført for at bestemme den overfladekemiske tilstand af grundstoffer i NCO nanomaterialer.På fig.3d viser XPS-spektret for UNCO.Spektret af Ni 2p har to hovedtoppe placeret ved bindingsenergier på 854,8 og 872,3 eV, svarende til Ni 2p3/2 og Ni 2p1/2, og to vibrationssatellitter på henholdsvis 860,6 og 879,1 eV.Dette indikerer eksistensen af ​​Ni2+ og Ni3+ oxidationstilstande i NCO.Toppe omkring 855,9 og 873,4 eV er for Ni3+, og toppe omkring 854,2 og 871,6 eV er for Ni2+.Tilsvarende afslører Co2p-spektret af to spin-orbit-dubletter karakteristiske toppe for Co2+ og Co3+ ved 780,4 (Co 2p3/2) og 795,7 eV (Co 2p1/2).Toppe ved 796,0 og 780,3 eV svarer til Co2+, og toppe ved 794,4 og 779,3 eV svarer til Co3+.Det skal bemærkes, at den polyvalente tilstand af metalioner (Ni2+/Ni3+ og Co2+/Co3+) i NiCo2O4 fremmer en stigning i elektrokemisk aktivitet37,38.Ni2p- og Co2p-spektrene for UNCO, PNCO, TNCO og FNCO viste lignende resultater, som vist i fig.S3.Derudover viste O1s-spektrene for alle NCO-nanomaterialer (Fig. S4) to toppe ved 592,4 og 531,2 eV, som var forbundet med typiske metal-oxygen- og oxygenbindinger i hydroxylgrupperne på NCO-overfladen, henholdsvis39.Selvom strukturerne af NCO-nanomaterialerne er ens, tyder de morfologiske forskelle i tilsætningsstofferne på, at hvert additiv kan deltage forskelligt i de kemiske reaktioner for at danne NCO.Dette styrer de energetisk gunstige nukleations- og kornvæksttrin og kontrollerer derved partikelstørrelse og agglomerationsgrad.Således kan styringen af ​​forskellige procesparametre, herunder additiver, reaktionstid og temperatur under syntese, bruges til at designe mikrostrukturen og forbedre den elektrokemiske ydeevne af NCO nanomaterialer til glukosedetektering.
(a) røntgendiffraktionsmønstre, (b) FTIR og (c) Raman-spektre for NCO-nanomaterialer, (d) XPS-spektre for Ni 2p og Co 2p fra UNCO.
Morfologien af ​​de tilpassede NCO nanomaterialer er tæt forbundet med dannelsen af ​​de indledende faser opnået fra forskellige tilsætningsstoffer afbildet i figur S5.Derudover viste røntgen- og Raman-spektre af frisklavede prøver (figur S6 og S7a), at involvering af forskellige kemiske tilsætningsstoffer resulterede i krystallografiske forskelle: Ni- og Co-carbonathydroxider blev hovedsageligt observeret i søpindsvin og fyrrenålestruktur, mens som strukturer i form af tremella og blomst indikerer tilstedeværelsen af ​​nikkel- og kobolthydroxider.FT-IR- og XPS-spektrene for de forberedte prøver er vist i figur 1 og 2. S7b-S9 giver også klare beviser for de førnævnte krystallografiske forskelle.Fra materialeegenskaberne af de forberedte prøver bliver det klart, at additiver er involveret i hydrotermiske reaktioner og giver forskellige reaktionsveje for at opnå indledende faser med forskellige morfologier40,41,42.Selvsamlingen af ​​forskellige morfologier, bestående af endimensionelle (1D) nanotråde og todimensionelle (2D) nanoplader, forklares af de forskellige kemiske tilstande af de indledende faser (Ni- og Co-ioner, såvel som funktionelle grupper), efterfulgt af krystalvækst42, 43, 44, 45, 46, 47. Under posttermisk behandling omdannes de forskellige indledende faser til NCO-spinel, mens de bevarer deres unikke morfologi, som vist i figur 1 og 2. 2 og 3a.
Morfologiske forskelle i NCO nanomaterialer kan påvirke det elektrokemisk aktive overfladeareal til glukosedetektering og derved bestemme de overordnede elektrokemiske egenskaber for glukosesensoren.N2 BET adsorptions-desorptionsisotermen blev brugt til at estimere porestørrelsen og det specifikke overfladeareal af NCO nanomaterialerne.På fig.4 viser BET isotermer af forskellige NCO nanomaterialer.Det BET-specifikke overfladeareal for UNCO, PNCO, TNCO og FNCO blev estimeret til henholdsvis 45.303, 43.304, 38.861 og 27.260 m2/g.UNCO har det højeste BET overfladeareal (45.303 m2 g-1) og det største porevolumen (0.2849 cm3 g-1), og porestørrelsesfordelingen er snæver.BET-resultaterne for NCO-nanomaterialerne er vist i tabel 1. N2-adsorptions-desorptionskurverne var meget lig type IV isotermiske hysterese-løkker, hvilket indikerer, at alle prøver havde en mesoporøs struktur48.Mesoporøse UNCO'er med det højeste overfladeareal og højeste porevolumen forventes at give adskillige aktive steder for redoxreaktioner, hvilket fører til forbedret elektrokemisk ydeevne.
BET-resultater for (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO og (d) FNCO.Indsatsen viser den tilsvarende porestørrelsesfordeling.
De elektrokemiske redoxreaktioner af NCO nanomaterialer med forskellige morfologier til glukosedetektering blev evalueret ved hjælp af CV-målinger.På fig.5 viser CV-kurver for NCO nanomaterialer i 0,1 M NaOH alkalisk elektrolyt med og uden 5 mM glucose ved en scanningshastighed på 50 mVs-1.I fravær af glukose blev redox-toppe observeret ved 0,50 og 0,35 V, svarende til oxidation forbundet med M–O (M: Ni2+, Co2+) og M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+).ved hjælp af OH-anionen.Efter tilsætning af 5 mM glucose steg redoxreaktionen på overfladen af ​​NCO nanomaterialerne betydeligt, hvilket kan skyldes oxidationen af ​​glucose til gluconolacton.Figur S10 viser peak redox-strømmene ved scanningshastigheder på 5-100 mV s-1 i 0,1 M NaOH-opløsning.Det er klart, at peak redoxstrømmen stiger med stigende scanningshastighed, hvilket indikerer, at NCO nanomaterialer har lignende diffusionsstyret elektrokemisk adfærd50,51.Som vist i figur S11 estimeres det elektrokemiske overfladeareal (ECSA) af UNCO, PNCO, TNCO og FNCO til at være henholdsvis 2,15, 1,47, 1,2 og 1,03 cm2.Dette tyder på, at UNCO er nyttig til den elektrokatalytiske proces, hvilket letter påvisningen af ​​glukose.
CV-kurver for (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO og (d) FNCO elektroder uden glucose og suppleret med 5 mM glucose ved en scanningshastighed på 50 mVs-1.
Den elektrokemiske ydeevne af NCO-nanomaterialer til glukosedetektering blev undersøgt, og resultaterne er vist i fig. 6. Glukosefølsomheden blev bestemt ved CA-metoden ved trinvis tilsætning af forskellige koncentrationer af glukose (0,01-6 mM) i 0,1 M NaOH-opløsning ved 0,5 V med et interval på 60 s.Som vist i fig.6a-d viser NCO nanomaterialer forskellige følsomheder fra 84,72 til 116,33 µA mM-1 cm-2 med høje korrelationskoefficienter (R2) fra 0,99 til 0,993.Kalibreringskurven mellem glucosekoncentration og den aktuelle reaktion af NCO nanomaterialer er vist i fig.S12.De beregnede grænser for detektion (LOD) for NCO nanomaterialer var i området 0,0623-0,0783 µM.Ifølge resultaterne af CA-testen viste UNCO den højeste følsomhed (116,33 μA mM-1 cm-2) i et bredt detektionsområde.Dette kan forklares med dens unikke søpindsvin-lignende morfologi, der består af en mesoporøs struktur med et stort specifikt overfladeareal, der giver flere aktive steder for glukosearter.Den elektrokemiske ydeevne af NCO-nanomaterialerne præsenteret i tabel S1 bekræfter den fremragende elektrokemiske glukosedetekteringsydelse af NCO-nanomaterialerne fremstillet i denne undersøgelse.
CA-responser af UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c) og FNCO (d) elektroder med glukose tilsat 0,1 M NaOH-opløsning ved 0,50 V. Indsætningerne viser kalibreringskurver for strømresponser af NCO-nanomaterialer: (e ) KA-responser af UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO og (h) FNCO med trinvis tilsætning af 1 mM glucose og 0,1 mM interfererende stoffer (LA, DA, AA og UA).
Anti-interferensevnen ved glucosedetektion er en anden vigtig faktor i den selektive og følsomme detektion af glucose ved hjælp af interfererende forbindelser.På fig.6e–h viser anti-interferensevnen af ​​NCO nanomaterialer i 0,1 M NaOH opløsning.Almindelige interfererende molekyler som LA, DA, AA og UA udvælges og tilsættes elektrolytten.Den nuværende reaktion fra NCO nanomaterialer på glucose er tydelig.Den nuværende respons på UA, DA, AA og LA ændrede sig dog ikke, hvilket betyder, at NCO-nanomaterialerne viste fremragende selektivitet til glukosedetektering uanset deres morfologiske forskelle.Figur S13 viser stabiliteten af ​​NCO-nanomaterialer undersøgt af CA-responset i 0,1 M NaOH, hvor 1 mM glucose blev tilsat til elektrolytten i lang tid (80.000 s).De aktuelle svar fra UNCO, PNCO, TNCO og FNCO var henholdsvis 98,6 %, 97,5 %, 98,4 % og 96,8 % af den indledende strøm med tilføjelse af yderligere 1 mM glucose efter 80.000 s.Alle NCO nanomaterialer udviser stabile redoxreaktioner med glukosearter over en længere periode.Især beholdt UNCO-strømsignalet ikke kun 97,1 % af dets oprindelige strøm, men bibeholdt også dets morfologi og kemiske bindingsegenskaber efter en 7-dages miljømæssig langtidsstabilitetstest (figur S14 og S15a).Derudover blev reproducerbarheden og reproducerbarheden af ​​UNCO testet som vist i Fig. S15b, ca.Den beregnede relative standardafvigelse (RSD) af reproducerbarhed og repeterbarhed var henholdsvis 2,42 % og 2,14 %, hvilket indikerer potentielle anvendelser som en industriel glucosesensor.Dette indikerer den fremragende strukturelle og kemiske stabilitet af UNCO under oxiderende forhold til glukosedetektering.
Det er klart, at den elektrokemiske ydeevne af NCO-nanomaterialer til glukosedetektering hovedsageligt er relateret til de strukturelle fordele ved den indledende fase, der er fremstillet ved den hydrotermiske metode med tilsætningsstoffer (fig. S16).Det høje overfladeareal UNCO har flere elektroaktive steder end andre nanostrukturer, hvilket hjælper med at forbedre redoxreaktionen mellem de aktive materialer og glukosepartiklerne.Den mesoporøse struktur af UNCO kan nemt udsætte flere Ni- og Co-steder for elektrolytten for at detektere glukose, hvilket resulterer i en hurtig elektrokemisk respons.Endimensionelle nanotråde i UNCO kan yderligere øge diffusionshastigheden ved at give kortere transportveje for ioner og elektroner.På grund af de unikke strukturelle egenskaber nævnt ovenfor er den elektrokemiske ydeevne af UNCO til glukosedetektering overlegen i forhold til PNCO, TNCO og FNCO.Dette indikerer, at den unikke UNCO-morfologi med det højeste overfladeareal og porestørrelse kan give fremragende elektrokemisk ydeevne til glukosedetektering.
Effekten af ​​specifikt overfladeareal på de elektrokemiske egenskaber af NCO nanomaterialer blev undersøgt.NCO nanomaterialer med forskelligt specifikt overfladeareal blev opnået ved en simpel hydrotermisk metode og forskellige tilsætningsstoffer.Forskellige tilsætningsstoffer under syntese indgår i forskellige kemiske reaktioner og danner forskellige indledende faser.Dette har ført til selvsamling af forskellige nanostrukturer med morfologier svarende til pindsvinet, fyrrenålen, tremellaen og blomsten.Efterfølgende efteropvarmning fører til en lignende kemisk tilstand af de krystallinske NCO-nanomaterialer med en spinelstruktur, mens de bibeholder deres unikke morfologi.Afhængig af overfladearealet af forskellig morfologi er den elektrokemiske ydeevne af NCO nanomaterialer til glukosedetektering blevet væsentligt forbedret.Især steg glukosefølsomheden af ​​NCO-nanomaterialer med søpindsvin-morfologi til 116,33 µA mM-1 cm-2 med en høj korrelationskoefficient (R2) på 0,99 i det lineære område på 0,01-6 mM.Dette arbejde kan give et videnskabeligt grundlag for morfologisk konstruktion for at justere specifikt overfladeareal og yderligere forbedre den elektrokemiske ydeevne af ikke-enzymatiske biosensorapplikationer.
Ni(NO3)2 6H2O, Co(NO3)2 6H2O, urinstof, hexamethylentetramin (HMT), ammoniumfluorid (NH4F), natriumhydroxid (NaOH), d-(+)-glukose, mælkesyre (LA), dopaminhydrochlorid ( DA), L-ascorbinsyre (AA) og urinsyre (UA) blev købt fra Sigma-Aldrich.Alle anvendte reagenser var af analytisk kvalitet og blev anvendt uden yderligere oprensning.
NiCo2O4 blev syntetiseret ved en simpel hydrotermisk metode efterfulgt af varmebehandling.Kort fortalt: 1 mmol nikkelnitrat (Ni(NO3)2∙6H2O) og 2 mmol koboltnitrat (Co(NO3)2∙6H2O) blev opløst i 30 ml destilleret vand.For at kontrollere morfologien af ​​NiCo2O4 blev additiver såsom urinstof, ammoniumfluorid og hexamethylentetramin (HMT) selektivt tilsat til ovennævnte opløsning.Hele blandingen blev derefter overført til en 50 ml Teflon-foret autoklave og udsat for en hydrotermisk reaktion i en konvektionsovn ved 120°C i 6 timer.Efter naturlig afkøling til stuetemperatur blev det resulterende præcipitat centrifugeret og vasket flere gange med destilleret vand og ethanol og derefter tørret natten over ved 60°C.Derefter blev frisklavede prøver kalcineret ved 400°C i 4 timer i omgivende atmosfære.Detaljerne for eksperimenterne er angivet i den supplerende informationstabel S2.
Røntgendiffraktionsanalyse (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) blev udført under anvendelse af Cu-Ka-stråling (λ = 0,15418 nm) ved 40 kV og 30 mA for at studere de strukturelle egenskaber af alle NCO-nanomaterialer.Diffraktionsmønstre blev registreret i området af vinkler 2θ 10-80° med et trin på 0,05°.Overflademorfologi og mikrostruktur blev undersøgt ved brug af feltemissionsscanningselektronmikroskopi (FESEM; Nova SEM 200, FEI) og skanningstransmissionselektronmikroskopi (STEM; TALOS F200X, FEI) med energidispersiv røntgenspektroskopi (EDS).Valenstilstandene af overfladen blev analyseret ved røntgenfotoelektronspektroskopi (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) under anvendelse af Al Ka-stråling (hν = 1486,6 eV).Bindingsenergierne blev kalibreret under anvendelse af C1s-toppen ved 284,6 eV som reference.Efter forberedelse af prøverne på KBr-partikler blev Fourier-transformation infrarøde (FT-IR) spektre optaget i bølgetalsområdet 1500-400 cm-1 på et Jasco-FTIR-6300 spektrometer.Raman-spektre blev også opnået under anvendelse af et Raman-spektrometer (Horiba Co., Japan) med en He-Ne-laser (632,8 nm) som excitationskilde.Brunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) brugte BELSORP mini II-analysatoren (MicrotracBEL Corp.) til at måle lavtemperatur-N2-adsorptions-desorptionsisotermer for at estimere specifikt overfladeareal og porestørrelsesfordeling.
Alle elektrokemiske målinger, såsom cyklisk voltammetri (CV) og krono-amperometri (CA), blev udført på en PGSTAT302N potentiostat (Metrohm-Autolab) ved stuetemperatur under anvendelse af et tre-elektrodesystem i 0,1 M NaOH vandig opløsning.En arbejdselektrode baseret på en glasagtig carbonelektrode (GC), en Ag/AgCl-elektrode og en platinplade blev brugt som henholdsvis arbejdselektrode, referenceelektrode og modelektrode.CV'er blev registreret mellem 0 og 0,6 V ved forskellige scanningshastigheder på 5-100 mV s-1.For at måle ECSA blev CV udført i området 0,1-0,2 V ved forskellige scanningshastigheder (5-100 mV s-1).Indhent prøvens CA-reaktion for glucose ved 0,5 V under omrøring.For at måle følsomhed og selektivitet skal du bruge 0,01-6 mM glucose, 0,1 mM LA, DA, AA og UA i 0,1 M NaOH.Reproducerbarheden af ​​UNCO blev testet med tre forskellige elektroder suppleret med 5 mM glucose under optimale forhold.Repeterbarheden blev også kontrolleret ved at foretage tre målinger med én UNCO-elektrode inden for 6 timer.
Alle data genereret eller analyseret i denne undersøgelse er inkluderet i denne publicerede artikel (og dens supplerende informationsfil).
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Sukker til hjernen: Glucoses rolle i fysiologisk og patologisk hjernefunktion. Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Sukker til hjernen: Glucoses rolle i fysiologisk og patologisk hjernefunktion.Mergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA og Meisel, A. Sukker til hjernen: glucosens rolle i fysiologisk og patologisk hjernefunktion.Mergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA og Meisel A. Glucose i hjernen: glucosens rolle i fysiologiske og patologiske hjernefunktioner.Tendenser inden for neurologi.36, 587-597 (2013).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal glukoneogenese: Dens betydning i human glucose-homeostase. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal glukoneogenese: Dens betydning i human glucose-homeostase.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ og Stamwall, M. Renal glukoneogenese: dens betydning i glucosehomeostase hos mennesker. 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: Dens betydning i den menneskelige krop.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ og Stamwall, M. Renal glukoneogenese: dens betydning i glucosehomeostase hos mennesker.Diabetes Care 24, 382-391 (2001).
Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: århundredets epidemi. Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: århundredets epidemi.Harroubi, AT og Darvish, HM Diabetes mellitus: århundredets epidemi.Harrubi AT og Darvish HM Diabetes: epidemien i dette århundrede.World J. Diabetes.6, 850 (2015).
Brad, KM et al.Forekomst af diabetes mellitus hos voksne efter type diabetes – USA.bandit.Mortal Weekly 67, 359 (2018).
Jensen, MH et al.Professionel kontinuerlig glukosemonitorering ved type 1-diabetes: retrospektiv påvisning af hypoglykæmi.J. Videnskaben om diabetes.teknologi.7, 135-143 (2013).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemisk glukosemåling: er der stadig plads til forbedring? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemisk glukosemåling: er der stadig plads til forbedring?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS og Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemisk bestemmelse af glukoseniveauer: er der stadig muligheder for forbedring? 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 og Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemisk bestemmelse af glukoseniveauer: er der muligheder for forbedring?anus kemisk.11271-11282 (2016).
Jernelv, IL et al.Gennemgang af optiske metoder til kontinuerlig glukosemonitorering.Anvend Spectrum.54, 543-572 (2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemiske ikke-enzymatiske glukosesensorer. Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemiske ikke-enzymatiske glukosesensorer.Park S., Bu H. og Chang TD Elektrokemiske ikke-enzymatiske glukosesensorer.Park S., Bu H. og Chang TD Elektrokemiske ikke-enzymatiske glukosesensorer.anus.Chim.magasin.556, 46-57 (2006).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Almindelige årsager til glucoseoxidase-ustabilitet i in vivo biosensing: en kort gennemgang. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Almindelige årsager til glucoseoxidase-ustabilitet i in vivo biosensing: en kort gennemgang.Harris JM, Reyes S. og Lopez GP Almindelige årsager til glucoseoxidase-ustabilitet i in vivo biosensorassay: en kort gennemgang. 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. & Lopez, GPHarris JM, Reyes S. og Lopez GP Almindelige årsager til glucoseoxidase-ustabilitet i in vivo biosensorassay: en kort gennemgang.J. Videnskaben om diabetes.teknologi.7, 1030-1038 (2013).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. En ikke-enzymatisk elektrokemisk glukosesensor baseret på molekylært præget polymer og dens anvendelse til måling af spytglukose. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. En ikke-enzymatisk elektrokemisk glukosesensor baseret på molekylært præget polymer og dens anvendelse til måling af spytglukose.Diouf A., Bouchihi B. og El Bari N. Ikke-enzymatisk elektrokemisk glukosesensor baseret på en molekylært præget polymer og dens anvendelse til måling af glukoseniveau i spyt. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Ikke-enzym elektrokemisk glukosesensor baseret på molekylær prægningspolymer og dens anvendelse til måling af spytglukose.Diouf A., Bouchihi B. og El Bari N. Ikke-enzymatiske elektrokemiske glukosesensorer baseret på molekylært prægede polymerer og deres anvendelse til måling af glukoseniveau i spyt.alma mater videnskabsprojekt S. 98, 1196–1209 (2019).
Zhang, Yu et al.Følsom og selektiv ikke-enzymatisk glukosedetektering baseret på CuO nanotråde.Sens. Actuators B Chem., 191, 86-93 (2014).
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikkeloxidmodificerede ikke-enzymatiske glukosesensorer med øget følsomhed gennem en elektrokemisk processtrategi ved højt potentiale. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikkeloxidmodificerede ikke-enzymatiske glukosesensorer med øget følsomhed gennem en elektrokemisk processtrategi ved højt potentiale. 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 Ikke-enzymatiske glukosesensorer modificeret med nikkelnanooxid med øget følsomhed gennem en elektrokemisk processtrategi med højt potentiale. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-oxid nikkel modifikation 非酶节能糖节糖合物，可以高电位氓氓氓序高电位敏敏敏序teknologistrategien。 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 modificeret ikke-enzymatisk glukosesensor med øget følsomhed ved højpotentielle elektrokemisk processtrategi.biologisk sensor.bioelektronik.26, 2948-2952 (2011).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Stærkt forbedret elektrooxidation af glucose ved en nikkel(II)oxid/flervægget kulstof nanorør modificeret glasagtig kulstofelektrode. Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Stærkt forbedret elektrooxidation af glucose ved en nikkel(II)oxid/flervægget kulstof nanorør modificeret glasagtig kulstofelektrode.Shamsipur, M., Najafi, M. og Hosseini, MRM Stærkt forbedret elektrooxidation af glucose på en glasagtig kulstofelektrode modificeret med nikkel(II)oxid/flervæggede kulstofnanorør.Shamsipoor, M., Najafi, M., og Hosseini, MRM Stærkt forbedret elektrooxidation af glucose på glasagtige kulstofelektroder modificeret med nikkel(II)oxid/flerlagskulstofnanorør.Bioelectrochemistry 77, 120-124 (2010).
Veeramani, V. et al.En nanokomposit af porøst kulstof og nikkeloxid med et højt indhold af heteroatomer som en enzymfri højfølsom sensor til glukosedetektering.Sens. Aktuatorer B Chem.221, 1384-1390 (2015).
Marco, JF et al.Karakterisering af nikkelcobaltat NiCo2O4 opnået ved forskellige metoder: XRD, XANES, EXAFS og XPS.J. Faststofkemi.153, 74-81 (2000).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fremstilling af NiCo2O4 nanobånd ved en kemisk co-udfældningsmetode til ikke-enzymatisk glukose elektrokemisk sensoranvendelse. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fremstilling af NiCo2O4 nanobånd ved en kemisk co-udfældningsmetode til ikke-enzymatisk glukose elektrokemisk sensoranvendelse. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Изготовление нанопояса NiCo2O4 методом химического соосаждения для примения нефический Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fremstilling af NiCo2O4 nanobånd ved kemisk aflejringsmetode til ikke-enzymatisk elektrokemisk glukosesensoranvendelse. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Gennem kemi 共沉激法光容NiCo2O4 nano如这些非话能生能糖系统甽影电彆影电彆影电彆影电彆Zhang, J., Sun, Y., Li, X. og Xu, J. Fremstilling af NiCo2O4 nanobånd ved kemisk udfældningsmetode til påføring af ikke-enzymatisk elektrokemisk sensor af glucose.J. Samlinger af legeringer.831, 154796 (2020).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunktionelle porøse NiCo2O4 nanorods: Sensitiv enzymfri glukosedetektering og superkapacitoregenskaber med impedansspektroskopiske undersøgelser. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunktionelle porøse NiCo2O4 nanorods: Sensitiv enzymfri glukosedetektering og superkapacitoregenskaber med impedansspektroskopiske undersøgelser. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SMMultifunktionelle porøse NiCo2O4 nanorods: følsom enzymfri glukosedetektering og superkapacitoregenskaber med impedansspektroskopiske undersøgelser.Saraf M, Natarajan K og Mobin SM Multifunktionelle porøse NiCo2O4 nanorods: følsom enzymfri glukosedetektering og karakterisering af superkondensatorer ved impedansspektroskopi.New J. Chem.41, 9299-9313 (2017).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Tuning af morfologien og størrelsen af ​​NiMoO4-nanoark forankret på NiCo2O4 nanotråde: den optimerede kerne-skal-hybrid til asymmetriske superkondensatorer med høj energitæthed. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Tuning af morfologien og størrelsen af ​​NiMoO4-nanoark forankret på NiCo2O4 nanotråde: den optimerede kerne-skal-hybrid til asymmetriske superkondensatorer med høj energitæthed.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. og Zhang, H. Tuning af morfologien og størrelsen af ​​NiMoO4 nanoplader forankret på NiCo2O4 nanotråde: optimeret hybrid kerne-skal til asymmetriske superkondensatorer med høj energitæthed. 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. Tuning af morfologien og størrelsen af ​​NiMoO4 nanoplader immobiliseret på NiCo2O4 nanotråde: optimering af kerne-skal hybrider til asymmetriske superkondensatorer med høj energitæthed.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. og Zhang, H. Tuning af morfologien og størrelsen af ​​NiMoO4 nanosheets immobiliseret på NiCo2O4 nanotråde: en optimeret kerne-skal hybrid til kroppen af ​​asymmetriske superkondensatorer med høj energitæthed.Ansøg om at surfe.541, 148458 (2021).
Zhuang Z. et al.Ikke-enzymatisk glukosesensor med øget følsomhed baseret på kobberelektroder modificeret med CuO nanotråde.analytiker.133, 126-132 (2008).
Kim, JY et al.Overfladejustering af ZnO nanorods for at forbedre ydeevnen af ​​glukosesensorer.Sens. Actuators B Chem., 192, 216-220 (2014).
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Forberedelse og karakterisering af NiO–Ag nanofibre, NiO nanofibre og porøse Ag: mod udviklingen af ​​en meget følsom og selektiv non -enzymatisk glukosesensor. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Forberedelse og karakterisering af NiO–Ag nanofibre, NiO nanofibre og porøse Ag: mod udviklingen af ​​en meget følsom og selektiv non -enzymatisk glukosesensor.Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. og Lei, Yu.Fremstilling og karakterisering af NiO-Ag nanofibre, NiO nanofibre og porøse Ag: Mod udvikling af en meget følsom og selektiv-enzymatisk glukosesensor. Ding, Y, Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag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. og Lei, Yu.Fremstilling og karakterisering af NiO-Ag nanofibre, NiO nanofibre og porøst sølv: Mod en meget følsom og selektiv ikke-enzymatisk glukosestimulerende sensor.J. Alma mater.Kemisk.20, 9918-9926 (2010).
Cheng, X. et al.Bestemmelse af kulhydrater ved kapillærzoneelektroforese med amperometrisk detektion på en kulstofpasta-elektrode modificeret med nano-nikkeloxid.fødevarekemi.106, 830-835 (2008).
Casella, IG Elektrodeposition af tynde cobaltoxidfilm fra karbonatopløsninger indeholdende Co(II)-tartratkomplekser.J. Elektroanal.Kemisk.520, 119-125 (2002).
Ding, Y. et al.Electrospun Co3O4 nanofibre til følsom og selektiv glukosedetektering.biologisk sensor.bioelektronik.26, 542-548 (2010).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Ceriumoxidbaserede glukosebiosensorer: Påvirkning af morfologi og underliggende substrat på biosensorydeevne. Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Ceriumoxidbaserede glukosebiosensorer: Påvirkning af morfologi og underliggende substrat på biosensorydeevne.Fallata, A., Almomtan, M. og Padalkar, S. Ceriumoxid-baserede glukosebiosensorer: virkninger af morfologi og hovedsubstrat på biosensorydeevne.Fallata A, Almomtan M og Padalkar S. Cerium-baserede glukosebiosensorer: effekter af morfologi og kernematrix på biosensorydeevne.ACS er understøttet.Kemisk.projekt.7, 8083-8089 (2019).