Dankon pro vizito de Nature.com.Vi uzas retumilon kun limigita CSS-subteno.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Krome, por certigi daŭran subtenon, ni montras la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Ni esploris la efikon de specifa surfacareo sur la elektrokemiaj propraĵoj de NiCo2O4 (NCO) por glukozo-detekto.NCO-nanomaterialoj kun kontrolita specifa surfacareo estis produktitaj per hidrotermika sintezo kun aldonaĵoj, kaj mem-kunvenantaj nanostrukturoj kun erinaco, pinpinglo, tremelo kaj floro kiel morfologio ankaŭ estis produktitaj.La noveco de ĉi tiu metodo kuŝas en la sistema kontrolo de la kemia reakcia vojo per aldonado de diversaj aldonaĵoj dum sintezo, kio kondukas al la spontanea formado de diversaj morfologioj sen ajnaj diferencoj en la kristala strukturo kaj kemia stato de la konsistigaj elementoj.Tiu morfologia kontrolo de NCO-nanomaterialoj kaŭzas signifajn ŝanĝojn en la elektrokemia efikeco de glukozodetekto.Lige kun materiala karakterizado, la rilato inter specifa surfacareo kaj elektrokemia efikeco por glukozodetekto estis diskutita.Ĉi tiu laboro povas disponigi sciencajn sciojn pri la surfacareagordado de nanostrukturoj kiu determinas ilian funkciecon por eblaj aplikoj en glukozobiosensiloj.
Sanga glukozo-niveloj provizas gravajn informojn pri la metabola kaj fiziologia stato de la korpo1,2.Ekzemple, eksternormaj niveloj de glukozo en la korpo povas esti grava indikilo de gravaj sanproblemoj, inkluzive de diabeto, kardiovaskula malsano kaj obezeco3,4,5.Tial, regula monitorado de sanga sukero estas tre grava por konservi bonan sanon.Kvankam diversaj specoj de glukozosensiloj uzantaj fizikokemian detekton estis raportitaj, malalta sentemo kaj malrapidaj respondaj tempoj restas baroj al kontinuaj glukozaj monitoradsistemoj6,7,8.Krome, nuntempe popularaj elektrokemiaj glukozosensiloj bazitaj sur enzimecaj reagoj ankoraŭ havas kelkajn limigojn malgraŭ siaj avantaĝoj de rapida respondo, alta sentemo kaj relative simplaj fabrikaj proceduroj9,10.Tial, diversaj specoj de ne-enzimaj elektrokemiaj sensiloj estis vaste studitaj por malhelpi enzimmalnaturadon konservante la avantaĝojn de elektrokemiaj biosensiloj9,11,12,13.
Transiraj metalaj komponaĵoj (TMC) havas sufiĉe altan katalizan agadon rilate glukozon, kiu vastigas la amplekson de ilia apliko en elektrokemiaj glukozosensiloj13,14,15.Ĝis nun, diversaj raciaj dezajnoj kaj simplaj metodoj por la sintezo de TMS estis proponitaj por plu plibonigi la sentemon, selektivecon kaj elektrokemian stabilecon de glukozodetekto16,17,18.Ekzemple, neambiguaj transirmetalaj oksidoj kiel kupra rusto (CuO)11,19, zinkoksido (ZnO)20, nikela rusto (NiO)21,22, kobalta rusto (Co3O4)23,24 kaj ceria rusto (CeO2) 25 estas elektrokemie aktiva rilate al glukozo.Lastatempaj progresoj en binaraj metaloksidoj kiel ekzemple nikelkobaltato (NiCo2O4) por glukozodetekto montris kromajn sinergiajn efikojn laŭ pliigita elektra agado26,27,28,29,30.Precipe, preciza kunmetaĵo kaj morfologia kontrolo por formi TMS kun diversaj nanostrukturoj povas efike pliigi la detektan sentemon pro ilia granda surfacareo, do estas tre rekomendite evoluigi morfologion kontrolitan TMS por plibonigita glukozo-detekto20,25,30,31,32, 33.34, 35.
Ĉi tie ni raportas nanomaterialojn NiCo2O4 (NCO) kun malsamaj morfologioj por detekto de glukozo.NCO-nanomaterialoj estas akiritaj per simpla hidrotermika metodo uzante diversajn aldonaĵojn, kemiaj aldonaĵoj estas unu el la ŝlosilaj faktoroj en la mem-muntado de nanostrukturoj de diversaj morfologioj.Ni sisteme esploris la efikon de NCO-oj kun malsamaj morfologioj sur ilia elektrokemia agado por glukozo-detekto, inkluzive de sentemo, selektiveco, malalta detekta limo kaj longdaŭra stabileco.
Ni sintezis NCO-nanomaterialojn (mallongigitaj UNCO, PNCO, TNCO kaj FNCO respektive) kun mikrostrukturoj similaj al eĥinoj, pinpingloj, tremelo kaj floroj.Figuro 1 montras la malsamajn morfologiojn de UNCO, PNCO, TNCO, kaj FNCO.SEM-bildoj kaj EDS-bildoj montris, ke Ni, Co kaj O estis egale distribuitaj en la NCO-nanomaterialoj, kiel montrite en Figuroj 1 kaj 2. S1 kaj S2, respektive.Sur fig.2a,b montras reprezentajn TEM-bildojn de NCO-nanomaterialoj kun klara morfologio.UNCO estas mem-kunmeta mikrosfero (diametro: ~5 µm) kunmetita de nanodratoj kun NCO-nanopartikloj (meza partiklograndeco: 20 nm).Ĉi tiu unika mikrostrukturo estas atendita disponigi grandan surfacareon por faciligi elektrolitdifuzon kaj elektrontransporton.La aldono de NH4F kaj ureo dum sintezo rezultigis pli dikan aklan mikrostrukturon (PNCO) 3 µm longan kaj 60 nm larĝe, kunmetitan de pli grandaj nanopartikloj.La aldono de HMT anstataŭe de NH4F rezultigas tremello-similan morfologion (TNCO) kun sulkitaj nanotukoj.La enkonduko de NH4F kaj HMT dum sintezo kondukas al agregado de apudaj sulkitaj nanotukoj, rezultigante flor-similan morfologion (FNCO).La HREM-bildo (Fig. 2c) montras apartajn kradajn bendojn kun interplanaj interspacigoj de 0.473, 0.278, 0.50 kaj 0.237 nm, egalrilatante al la (111), (220), (311), kaj (222) NiCo2O4-aviadiloj, s 27 .Elektita areo elektrona difraktopadrono (SAED) de NCO-nanomaterialoj (enmetitaj al Fig. 2b) ankaŭ konfirmis la polikristalan naturon de NiCo2O4.La rezultoj de alt-angula ringoforma malhela bildigo (HAADF) kaj EDS-mapado montras, ke ĉiuj elementoj estas egale distribuitaj en la NCO-nanomaterialo, kiel montrite en Fig. 2d.
Skema ilustraĵo de la procezo de formado de NiCo2O4 nanostrukturoj kun kontrolita morfologio.Skemoj kaj SEM-bildoj de diversaj nanostrukturoj ankaŭ estas montritaj.
Morfologia kaj struktura karakterizado de NCO-nanomaterialoj: (a) TEM-bildo, (b) TEM-bildo kune kun SAED-padrono, (c) krad-solvita HRTEM-bildo kaj ekvivalentaj HADDF-bildoj de Ni, Co, kaj O en (d) NCO-nanomaterialoj..
Rentgenfotaj difraktopadronoj de NCO-nanomaterialoj de diversaj morfologioj estas montritaj en Figoj.3a.La difraktopintoj je 18.9, 31.1, 36.6, 44.6, 59.1 kaj 64.9° indikas la ebenojn (111), (220), (311), (400), (511) kaj (440) NiCo2O4, respektive, kiuj havas kubikon spinelstrukturo (JCPDS No. 20-0781) 36. La FT-IR-spektroj de la NCO-nanomaterialoj estas montritaj en Fig.3b.Du fortaj vibraj bendoj en la regiono inter 555 kaj 669 cm–1 egalrilatas al metala (Ni kaj Co) oksigeno tirita de la kvaredraj kaj okaedraj pozicioj de la NiCo2O437 spinelo, respektive.Por pli bone kompreni la strukturajn ecojn de NCO-nanomaterialoj, Raman-spektroj estis akiritaj kiel montrite en Fig. 3c.La kvar pintoj observitaj ĉe 180, 459, 503, kaj 642 cm-1 egalrilatas al la Raman-reĝimoj F2g, E2g, F2g, kaj A1g de la NiCo2O4 spinelo, respektive.XPS-mezuradoj estis faritaj por determini la surfacan kemian staton de elementoj en NCO-nanomaterialoj.Sur fig.3d montras la XPS-spektron de UNCO.La spektro de Ni 2p havas du ĉefajn pintojn situantajn ĉe ligaj energioj de 854.8 kaj 872.3 eV, egalrilatante al Ni 2p3/2 kaj Ni 2p1/2, kaj du vibraj satelitoj ĉe 860.6 kaj 879.1 eV, respektive.Tio indikas la ekziston de Ni2+ kaj Ni3+ oksigenadŝtatoj en NCO.Pintoj ĉirkaŭ 855.9 kaj 873.4 eV estas por Ni3+, kaj pintoj ĉirkaŭ 854.2 kaj 871.6 eV estas por Ni2+.Simile, la Co2p-spektro de du spin-orbitaj duobloj rivelas karakterizajn pintojn por Co2+ kaj Co3+ ĉe 780.4 (Co 2p3/2) kaj 795.7 eV (Co 2p1/2).Pintoj ĉe 796.0 kaj 780.3 eV egalrilatas al Co2+, kaj pintoj ĉe 794.4 kaj 779.3 eV egalrilatas al Co3+.Oni devas rimarki, ke la polivalenta stato de metalaj jonoj (Ni2+/Ni3+ kaj Co2+/Co3+) en NiCo2O4 antaŭenigas pliiĝon de elektrokemia aktiveco37,38.La Ni2p kaj Co2p-spektroj por UNCO, PNCO, TNCO, kaj FNCO montris similajn rezultojn, kiel montrite en fig.S3.Krome, la O1s-spektroj de ĉiuj NCO-nanomaterialoj (Fig. S4) montris du pintojn ĉe 592.4 kaj 531.2 eV, kiuj estis asociitaj kun tipaj metal-oksigenaj kaj oksigenaj ligoj en la hidroksilaj grupoj de la NCO-surfaco, respektive39.Kvankam la strukturoj de la NCO-nanomaterialoj estas similaj, la morfologiaj diferencoj en la aldonaĵoj indikas ke ĉiu aldonaĵo povas partopreni alimaniere la kemiajn reagojn por formi NCO.Tio kontrolas la energie favorajn nukleadon kaj grenkreskajn paŝojn, tiel kontrolante partiklograndecon kaj gradon de aglomerado.Tiel, la kontrolo de diversaj procezaj parametroj, inkluzive de aldonaĵoj, reagtempo kaj temperaturo dum sintezo, povas esti uzata por desegni la mikrostrukturon kaj plibonigi la elektrokemian agadon de NCO-nanomaterialoj por glukozo-detekto.
(a) Rentgenfotaj difraktopadronoj, (b) FTIR kaj (c) Raman-spektroj de NCO-nanomaterialoj, (d) XPS-spektroj de Ni 2p kaj Co 2p de UNCO.
La morfologio de la adaptitaj NCO-nanomaterialoj estas proksime rilatita al la formado de la komencaj fazoj akiritaj de diversaj aldonaĵoj prezentitaj en Figuro S5.Krome, Rentgenfotaj kaj Raman-spektroj de ĵus pretaj specimenoj (Figuroj S6 kaj S7a) montris, ke la implikiĝo de malsamaj kemiaj aldonaĵoj rezultigis kristalografiajn diferencojn: Ni kaj Co-karbonataj hidroksidoj estis ĉefe observitaj en eĥinoj kaj pinpingla strukturo, dum kiel kiel. strukturoj en formo de tremelo kaj floro indikas la ĉeeston de nikelo kaj kobaltaj hidroksidoj.La FT-IR kaj XPS-spektroj de la pretaj specimenoj estas montritaj en Figuroj 1 kaj 2. S7b-S9 ankaŭ disponigas klarajn pruvojn de la menciitaj kristalografiaj diferencoj.De la materialaj propraĵoj de la pretaj specimenoj, evidentiĝas, ke aldonaĵoj estas implikitaj en hidrotermikaj reagoj kaj provizas malsamajn reakciajn vojojn por akiri komencajn fazojn kun malsamaj morfologioj40,41,42.La mem-kunigo de malsamaj morfologioj, konsistante el unudimensiaj (1D) nanodratoj kaj dudimensiaj (2D) nanotukoj, estas klarigita per la malsama kemia stato de la komencaj fazoj (Ni kaj Co jonoj, same kiel funkciaj grupoj), sekvita de kristala kresko42, 43, 44, 45, 46, 47. Dum post-termika pretigo, la diversaj komencaj fazoj estas konvertitaj en NCO-spinelon konservante sian unikan morfologion, kiel montrite en Figuroj 1 kaj 2. 2 kaj 3a.
Morfologiaj diferencoj en NCO-nanomaterialoj povas influi la elektrokemie aktivan surfacareon por glukozodetekto, tiel determinante la totalajn elektrokemiajn karakterizaĵojn de la glukozosensilo.La izotermo de adsorbado-malsorbado N2 BET estis uzata por taksi la porograndecon kaj specifan surfacareon de la nanomaterialoj de NCO.Sur fig.4 montras BET-izotermojn de diversaj NCO-nanomaterialoj.La BET-specifa surfacareo por UNCO, PNCO, TNCO kaj FNCO estis taksita je 45.303, 43.304, 38.861 kaj 27.260 m2/g, respektive.UNCO havas la plej altan BET-surfacareon (45.303 m2 g-1) kaj la plej grandan porvolumenon (0.2849 cm3 g-1), kaj la porgrandecdistribuo estas mallarĝa.La BET-rezultoj por la NCO-nanomaterialoj estas montritaj en Tabelo 1. La N2-adsorbad-malsorbaj kurboj estis tre similaj al tipo IV-izoterma histerezbukloj, indikante ke ĉiuj provaĵoj havis mezoporan strukturon48.Mezoporaj UNCOoj kun la plej alta surfacareo kaj plej alta porvolumeno estas atenditaj disponigi multajn aktivajn ejojn por redox-reagoj, kondukante al plibonigita elektrokemia efikeco.
BET-rezultoj por (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO, kaj (d) FNCO.La enmetaĵo montras la ekvivalentan porgrandecdistribuon.
La elektrokemiaj Redoksaj reagoj de NCO-nanomaterialoj kun diversaj morfologioj por glukozodetekto estis analizitaj uzante CV-mezuradon.Sur fig.5 montras CV-kurbojn de NCO-nanomaterialoj en 0.1 M NaOH alkala elektrolito kun kaj sen 5 mM glukozo kun skana rapido de 50 mVs-1.En la foresto de glukozo, redox-pintoj estis observitaj ĉe 0.50 kaj 0.35 V, egalrilatante al oksigenado asociita kun M-O (M: Ni2+, Co2+) kaj M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+).uzante la OH-anjonon.Post la aldono de 5 mM glukozo, la redox-reakcio sur la surfaco de la NCO-nanomaterialoj signife pliiĝis, kio povas ŝuldiĝi al la oksigenado de glukozo al glukonolaktono.Figuro S10 montras la pintajn Redoksajn fluojn ĉe skanaj indicoj de 5-100 mV s-1 en 0.1 M NaOH-solvo.Estas klare, ke la pinta redox-fluo pliiĝas kun pliiĝanta skanado-rapideco, indikante, ke NCO-nanomaterialoj havas similan disvastkontrolitan elektrokemian konduton50,51.Kiel montrite en Figuro S11, la elektrokemia surfacareo (ECSA) de UNCO, PNCO, TNCO, kaj FNCO estas taksita esti 2.15, 1.47, 1.2, kaj 1.03 cm2, respektive.Tio indikas ke UNCO estas utila por la elektrokataliza procezo, faciligante la detekton de glukozo.
CV-kurboj de (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO, kaj (d) FNCO-elektrodoj sen glukozo kaj kompletigitaj kun 5 mM glukozo kun skanofteco de 50 mVs-1.
La elektrokemia agado de NCO-nanomaterialoj por glukozo-detekto estis esplorita kaj la rezultoj estas montritaj en Fig. 6. Glukozo-sentemo estis determinita per la CA-metodo per laŭpaŝa aldono de diversaj koncentriĝoj de glukozo (0.01-6 mM) en 0.1 M NaOH-solvo je 0.5. V kun intervalo de 60 s.Kiel montrite en fig.6a–d, NCO-nanomaterialoj montras malsamajn sentemojn intervalantajn de 84.72 ĝis 116.33 µA mM-1 cm-2 kun altaj korelaciaj koeficientoj (R2) de 0.99 ĝis 0.993.La kalibra kurbo inter glukozokoncentriĝo kaj la nuna reago de NCO-nanomaterialoj estas montrita en fig.S12.La kalkulitaj limoj de detekto (LOD) de NCO-nanomaterialoj estis en la intervalo de 0.0623-0.0783 µM.Laŭ la rezultoj de la CA-testo, UNCO montris la plej altan sentemon (116.33 μA mM-1 cm-2) en larĝa detekta gamo.Tio povas esti klarigita per sia unika eĥin-simila morfologio, konsistante el mezopora strukturo kun granda specifa surfacareo disponiganta pli multajn aktivajn ejojn por glukozospecioj.La elektrokemia agado de la NCO-nanomaterialoj prezentitaj en Tabelo S1 konfirmas la bonegan elektrokemian glukozan detektan agadon de la NCO-nanomaterialoj preparitaj en ĉi tiu studo.
CA-respondoj de UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c), kaj FNCO (d) elektrodoj kun glukozo aldonita al 0.1 M NaOH-solvo ĉe 0.50 V. La enigaĵoj montras alĝustigkurbojn de nunaj respondoj de NCO-nanomaterialoj: (e) ) KA-respondoj de UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO, kaj (h) FNCO kun laŭpaŝa aldono de 1 mM glukozo kaj 0.1 mM interferaj substancoj (LA, DA, AA, kaj UA).
La kontraŭ-interferenca kapablo de glukozo-detekto estas alia grava faktoro en la selektema kaj sentema detekto de glukozo per interferaj kunmetaĵoj.Sur fig.6e-h montras la kontraŭ-interferan kapablon de NCO-nanomaterialoj en 0.1 M NaOH-solvo.Oftaj interferaj molekuloj kiel LA, DA, AA kaj UA estas elektitaj kaj aldonitaj al la elektrolito.La nuna respondo de NCO-nanomaterialoj al glukozo estas evidenta.Tamen, la nuna respondo al UA, DA, AA kaj LA ne ŝanĝiĝis, kio signifas, ke la NCO-nanomaterialoj montris bonegan selektivecon por glukozo-detekto sendepende de siaj morfologiaj diferencoj.Figuro S13 montras la stabilecon de NCO-nanomaterialoj ekzamenitaj per la CA-respondo en 0.1 M NaOH, kie 1 mM glukozo estis aldonita al la elektrolito dum longa tempo (80,000 s).La nunaj respondoj de UNCO, PNCO, TNCO, kaj FNCO estis 98.6%, 97.5%, 98.4%, kaj 96.8%, respektive, de la komenca fluo kun aldono de plia 1 mM glukozo post 80,000 s.Ĉiuj NCO-nanomaterialoj elmontras stabilajn redoksajn reagojn kun glukozospecioj dum longa tempodaŭro.Aparte, la nuna signalo de UNCO ne nur retenis 97.1% de sia komenca fluo, sed ankaŭ konservis ĝiajn morfologion kaj kemiajn ligajn ecojn post 7-taga media longdaŭra stabilectesto (Figuroj S14 kaj S15a).Krome, la reproduktebleco kaj reproduktebleco de UNCO estis provitaj kiel montrite en Fig. S15b, ĉ.La kalkulita Relative Standard Deviation (RSD) de reproduktebleco kaj ripeteblo estis 2.42% kaj 2.14%, respektive, indikante eblajn aplikojn kiel industria grado glukozosensilo.Ĉi tio indikas la bonegan strukturan kaj kemian stabilecon de UNCO sub oksigenaj kondiĉoj por glukozodetekto.
Estas klare, ke la elektrokemia agado de NCO-nanomaterialoj por glukozo-detekto estas ĉefe rilata al la strukturaj avantaĝoj de la komenca fazo preparita per la hidroterma metodo kun aldonaĵoj (Fig. S16).La alta surfacareo UNCO havas pli da elektroaktivaj ejoj ol aliaj nanostrukturoj, kio helpas plibonigi la redox-reagon inter la aktivaj materialoj kaj la glukozopartikloj.La mezopora strukturo de UNCO povas facile eksponi pli da Ni kaj Co-ejoj al la elektrolito por detekti glukozon, rezultigante rapidan elektrokemian respondon.Unudimensiaj nanodratoj en UNCO povas plu pliigi la disvastigoftecon disponigante pli mallongajn transportpadojn por jonoj kaj elektronoj.Pro la unikaj strukturaj trajtoj menciitaj supre, la elektrokemia agado de UNCO por glukozodetekto estas pli bona ol tiu de PNCO, TNCO kaj FNCO.Tio indikas ke la unika UNCO-morfologio kun la plej alta surfacareo kaj porgrandeco povas disponigi bonegan elektrokemian efikecon por glukozodetekto.
La efiko de specifa surfacareo sur la elektrokemiaj karakterizaĵoj de NCO-nanomaterialoj estis studita.NCO-nanomaterialoj kun malsama specifa surfacareo estis akiritaj per simpla hidrotermika metodo kaj diversaj aldonaĵoj.Malsamaj aldonaĵoj dum sintezo eniras en malsamajn kemiajn reakciojn kaj formas malsamajn komencajn fazojn.Tio kaŭzis la mem-kunigon de diversaj nanostrukturoj kun morfologioj similaj al la erinaco, pinpinglo, tremelo, kaj floro.Posta post-varmigo kondukas al simila kemia stato de la kristalaj NCO-nanomaterialoj kun spinelstrukturo konservante ilian unikan morfologion.Depende de la surfacareo de malsama morfologio, la elektrokemia agado de NCO-nanomaterialoj por glukozo-detekto multe pliboniĝis.Precipe, la glukozo-sentemo de NCO-nanomaterialoj kun erina morfologio pliiĝis al 116.33 µA mM-1 cm-2 kun alta korelacia koeficiento (R2) de 0.99 en la lineara gamo de 0.01-6 mM.Ĉi tiu laboro povas provizi sciencan bazon por morfologia inĝenierado por alĝustigi specifan surfacareon kaj plu plibonigi la elektrokemian agadon de ne-enzimataj biosensilaplikoj.
Ni(NO3)2 6H2O, Co(NO3)2 6H2O, ureo, heksametilentetramino (HMT), amonia fluorido (NH4F), natria hidroksido (NaOH), d-(+)-glukozo, lakta acido (LA), dopamina klorhidrato ( DA), L-askorbata acido (AA) kaj uratacido (UA) estis aĉetitaj de Sigma-Aldrich.Ĉiuj reakciiloj uzitaj estis de analiza grado kaj estis uzitaj sen plia purigo.
NiCo2O4 estis sintezita per simpla hidrotermika metodo sekvita per varmotraktado.Mallonge: 1 mmol da nikela nitrato (Ni(NO3)2∙6H2O) kaj 2 mmol da kobalta nitrato (Co(NO3)2∙6H2O) estis solvita en 30 ml da distilita akvo.Por kontroli la morfologion de NiCo2O4, aldonaĵoj kiel ekzemple ureo, amonia fluorido kaj heksametilenetetramino (HMT) estis selekteme aldonitaj al la supra solvo.La tuta miksaĵo estis tiam transdonita al 50 ml Teflon-tegita aŭtoklavo kaj submetita al hidrotermika reakcio en konvekcia forno je 120°C dum 6 horoj.Post natura malvarmigo al ĉambra temperaturo, la rezulta precipitaĵo estis centrifugata kaj lavita plurajn fojojn per distilita akvo kaj etanolo, kaj poste sekigita dum la nokto je 60 °C.Post tio, ĵus pretaj specimenoj estis kalcinitaj je 400 °C dum 4 h en ĉirkaŭa atmosfero.La detaloj de la eksperimentoj estas listigitaj en la Suplementa Informo-Tabelo S2.
Rentgenfota difraktanalizo (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) estis farita uzante Cu-Kα-radiadon (λ = 0.15418 nm) ĉe 40 kV kaj 30 mA por studi la strukturajn trajtojn de ĉiuj NCO-nanomaterialoj.Difraktaj ŝablonoj estis registritaj en la gamo de anguloj 2θ 10-80° kun paŝo de 0.05°.Surfaca morfologio kaj mikrostrukturo estis ekzamenitaj uzante kampemision skanantan elektronmikroskopion (FESEM; Nova SEM 200, FEI) kaj skanan dissendan elektronan mikroskopion (STEM; TALOS F200X, FEI) kun energidisvastiga Rentgenfota spektroskopio (EDS).La valentaj statoj de la surfaco estis analizitaj per Rentgenfota fotoelektrona spektroskopio (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) uzante Al Kα-radiadon (hν = 1486.6 eV).La ligaj energioj estis kalibritaj uzante la pinton de C 1 s je 284.6 eV kiel referencon.Post preparado de la provaĵoj sur KBr-partikloj, Fourier-transformaj infraruĝaj (FT-IR) spektroj estis registritaj en la ondonumera gamo 1500–400 cm–1 sur Jasco-FTIR-6300-spektrometro.Raman-spektroj ankaŭ estis akiritaj uzante Raman-spektrometron (Horiba Co., Japanio) kun He-Ne-lasero (632.8 nm) kiel la ekscitfonto.Brunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) uzis la BELSORP mini II-analizilon (MicrotracBEL Corp.) por mezuri malaltajn temperaturajn N2-adsorbad-malsorbajn izotermojn por taksi specifan surfacareon kaj porograndecdistribuon.
Ĉiuj elektrokemiaj mezuradoj, kiel ekzemple cikla voltametrio (CV) kaj kronoamperometrio (CA), estis faritaj sur PGSTAT302N potentiostato (Metrohm-Autolab) ĉe ĉambra temperaturo uzante tri-elektrodan sistemon en 0.1 M NaOH akva solvaĵo.Laborelektrodo bazita sur vitreca karbonelektrodo (GC), Ag/AgCl-elektrodo, kaj platena plato estis utiligitaj kiel la laborelektrodo, referenca elektrodo, kaj kontraŭelektrodo, respektive.CVoj estis registritaj inter 0 kaj 0.6 V ĉe diversaj skanaj indicoj de 5-100 mV s-1.Por mezuri ECSA, CV estis farita en la intervalo de 0.1-0.2 V ĉe diversaj skanaj indicoj (5-100 mV s-1).Akiru la CA-reagon de la specimeno por glukozo je 0,5 V kun kirlado.Por mezuri sentemon kaj selektivecon, uzu 0.01-6 mM glukozon, 0.1 mM LA, DA, AA kaj UA en 0.1 M NaOH.La reproduktebleco de UNCO estis testita per tri malsamaj elektrodoj kompletigitaj kun 5 mM glukozo sub optimumaj kondiĉoj.La ripeteblo ankaŭ estis kontrolita farante tri mezuradojn per unu UNCO-elektrodo ene de 6 horoj.
Ĉiuj datumoj generitaj aŭ analizitaj en ĉi tiu studo estas inkluzivitaj en ĉi tiu publikigita artikolo (kaj ĝia suplementa informdosiero).
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Sukero por la cerbo: La rolo de glukozo en fiziologia kaj patologia cerba funkcio. Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Sukero por la cerbo: La rolo de glukozo en fiziologia kaj patologia cerba funkcio.Mergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA kaj Meisel, A. Sukero por la cerbo: la rolo de glukozo en fiziologia kaj patologia cerba funkcio.Mergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA kaj Meisel A. Glukozo en la cerbo: la rolo de glukozo en fiziologiaj kaj patologiaj cerbaj funkcioj.Tendencoj en neŭrologio.36, 587–597 (2013).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: Ĝia graveco en homa glukozohomeostazo. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renal gluconeogenesis: Ĝia graveco en homa glukozohomeostazo.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ kaj Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: ĝia graveco en glukozohomeostazo en viro. 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: Ĝia graveco en la homa korpo.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ kaj Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: ĝia graveco en glukozohomeostazo en homoj.Diabeta Prizorgo 24, 382-391 (2001).
Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: La epidemio de la jarcento. Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: La epidemio de la jarcento.Harroubi, AT kaj Darvish, HM Diabeto mellitus: la epidemio de la jarcento.Harrubi AT kaj Darvish HM Diabeto: la epidemio de ĉi tiu jarcento.Mondo J. Diabeto.6, 850 (2015).
Brad, KM et al.Graveco de diabeto en plenkreskuloj laŭ tipo de diabeto - Usono.bandito.Mortal Weekly 67, 359 (2018).
Jensen, MH et al.Profesia kontinua monitorado de glukozo en tipo 1 diabeto: retrospektiva detekto de hipoglikemio.J. La Scienco de Diabeto.teknologio.7, 135-143 (2013).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemia glukozosensado: ĉu estas ankoraŭ loko por plibonigo? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrokemia glukozosensado: ĉu estas ankoraŭ loko por plibonigo?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS kaj Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemia determino de glukozo-niveloj: ĉu ankoraŭ ekzistas ŝancoj por plibonigo? 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 kaj Jonsson-Nedzulka, M. Elektrokemia determino de glukozoniveloj: ĉu ekzistas ŝancoj por plibonigo?anuso Kemia.11271-11282 (2016).
Jernelv, IL et al.Revizio de optikaj metodoj por kontinua monitorado de glukozo.Apliki Spectrum.54, 543–572 (2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemiaj ne-enzimataj glukozosensiloj. Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrokemiaj ne-enzimataj glukozosensiloj.Park S., Bu H. kaj Chang TD Elektrokemiaj ne-enzimaj glukozosensiloj.Park S., Bu H. kaj Chang TD Elektrokemiaj ne-enzimaj glukozosensiloj.anuso.Chim.revuo.556, 46–57 (2006).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Komunaj Kaŭzoj de glukozooksidaza malstabileco en en viva biosensado: mallonga revizio. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Komunaj Kaŭzoj de glukozooksidaza malstabileco en en viva biosensado: mallonga revizio.Harris JM, Reyes S., kaj Lopez GP Komunaj kaŭzoj de glukozooksidaza malstabileco en enviva biosensila analizo: mallonga revizio. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, ĝenerala kuracisto 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, ĝenerala kuracistoHarris JM, Reyes S., kaj Lopez GP Komunaj kaŭzoj de glukozooksidaza malstabileco en enviva biosensila analizo: mallonga revizio.J. La Scienco de Diabeto.teknologio.7, 1030-1038 (2013).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Neenzima elektrokemia glukozosensilo bazita sur molekule presita polimero kaj ĝia apliko en mezurado de saliva glukozo. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Neenzima elektrokemia glukozosensilo bazita sur molekule presita polimero kaj ĝia apliko en mezurado de saliva glukozo.Diouf A., Bouchihi B. kaj El Bari N. Ne-enzima elektrokemia glukozosensilo bazita sur molekule presita polimero kaj ĝia apliko por mezurado de glukozonivelo en salivo. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N.用。 Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Ne-enzima elektrokemia glukozo-sensilo bazita sur molekula presanta polimero kaj ĝia apliko en mezurado de saliva glukozo.Diouf A., Bouchihi B. kaj El Bari N. Ne-enzimataj elektrokemiaj glukozosensiloj bazitaj sur molekule presitaj polimeroj kaj ilia apliko por mezurado de glukozonivelo en salivo.studuniversitata scienca projekto S. 98, 1196–1209 (2019).
Zhang, Yu et al.Sentema kaj selektema ne-enzima glukozo detekto bazita sur CuO nanodratoj.Sens.-Aktuiloj B Chem., 191, 86-93 (2014).
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikela rusto modifis ne-enzimatajn glukozosensilojn kun plifortigita sentemo per elektrokemia proceza strategio ĉe alta potencialo. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikela rusto modifis ne-enzimatajn glukozosensilojn kun plifortigita sentemo per elektrokemia proceza strategio ĉe alta potencialo. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL вствительностью благодаря стратегии электрохимического процесса при высоком потенциале. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Ne-enzimataj glukozosensiloj modifitaj kun nikela nanooksido kun plifortigita sentemo per alt-potenca elektrokemia procezostrategio. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL 纳米氧化镍改性非酶促葡萄糖传感器，通过高电位甥甭男过高电位甥甭男甥男甸了灵敏度。 Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-oksida nikela modifo 非酶节能糖节糖合物，可以高电位elektrokemia teknologiostrategio por plibonigi la 灦。 Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO модифицированный неферментативный датчик глюкозы с потновыш потновыш благодаря высокопотенциальной стратегии электрохимического процесса. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO modifis ne-enzimatan glukozosensilon kun plifortigita sentemo per alt-potenca elektrokemia proceza strategio.biologia sensilo.bioelektroniko.26, 2948-2952 (2011).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Tre plibonigita elektrooksidado de glukozo ĉe nikela (II) oksido/multmura karbona nanotubo modifita vitreca karbona elektrodo. Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Tre plibonigita elektrooksidado de glukozo ĉe nikela (II) oksido/multmura karbona nanotubo modifita vitreca karbona elektrodo.Shamsipur, M., Najafi, M. kaj Hosseini, MRM Tre plibonigita elektrooksidado de glukozo sur vitreca karbonelektrodo modifita kun nikelo (II) oksido/multi-muraj karbonnanotuboj.Shamsipoor, M. , Najafi, M. , kaj Hosseini, MRM Tre plibonigita elektrooksidado de glukozo sur vitrecaj karbonelektrodoj modifitaj kun nikelo (II) oksido/plurtavolaj karbonnanotuboj.Bioelektrokemio 77, 120-124 (2010).
Veeramani, V. et al.Nanokunmetaĵo de pora karbono kaj nikeloksido kun alta enhavo de heteroatomoj kiel senenzima alt-sentema sensilo por glukozodetekto.Sens. Aktuiloj B Chem.221, 1384-1390 (2015).
Marco, JF et al.Karakterizado de nikelkobaltato NiCo2O4 akirita per diversaj metodoj: XRD, XANES, EXAFS kaj XPS.J. Solid State Chemistry.153, 74–81 (2000).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fabrikado de NiCo2O4-nanozono per kemia kunprecipita metodo por ne-enzima glukoza elektrokemia sensila apliko. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fabrikado de NiCo2O4-nanozono per kemia kunprecipita metodo por ne-enzima glukoza elektrokemia sensila apliko. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Изготовление нанопояса NiCo2O4 методом химического соосаждения для примения для примения примения ктрохимического сенсора глюкозы. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Fabrikado de NiCo2O4-nanozono per kemia demetmetodo por ne-enzima elektrokemia glukoza sensilo-aplikaĵo. Zhang, J., Suno, Y., Lio, 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堀唖电堺唖电堖法制备NiCo2O4 Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Through chemistry 共沉激法光容NiCo2O4 nano如这些非话能生能糖系统电影电冱电冱电影电影Zhang, J., Sun, Y., Li, X. kaj Xu, J. Preparado de NiCo2O4 nanoribbons per kemia precipita metodo por apliko de ne-enzima elektrokemia sensilo de glukozo.J. Juntoj de alojoj.831, 154796 (2020).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunctional porous NiCo2O4 nanorods: Sentema senenzima glukozodetekto kaj superkondensatoraj trajtoj kun impedancaj spektroskopaj esploroj. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunctional porous NiCo2O4 nanorods: Sentema senenzima glukozodetekto kaj superkondensatoraj trajtoj kun impedancaj spektroskopaj esploroj. Saraf, M. , Natarajan, K. & Mobin, SMMultfunkciaj poraj NiCo2O4-nanoroj: sentema senenzima glukozo-detekto kaj superkondensatoraj trajtoj kun impedancaj spektroskopaj studoj.Saraf M, Natarajan K, kaj Mobin SM Multifunctional poraj NiCo2O4 nanorods: sentema senenzima glukozodetekto kaj karakterizado de superkondensiloj per impedancspektroskopio.Nova J. Chem.41, 9299–9313 (2017).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Agordante la morfologion kaj grandecon de NiMoO4 nanotukoj ankritaj sur NiCo2O4 nanodratoj: la optimumigita kern-ŝelo hibrido por alta energidenseca nesimetriaj superkondensiloj. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Agordante la morfologion kaj grandecon de NiMoO4 nanotukoj ankritaj sur NiCo2O4 nanodratoj: la optimumigita kern-ŝelo hibrido por alta energidenseca nesimetriaj superkondensiloj.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. kaj Zhang, H. Agordante la morfologion kaj grandecon de NiMoO4 nanotukoj ankritaj sur NiCo2O4 nanodratoj: optimumigita hibrida kerno-ŝelo por nesimetriaj superkondensiloj kun alta energidenseco. 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态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸态和尺寸和尺寸在超级电容器的优化核-壳混合体。 Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Agordante la morfologion kaj grandecon de NiMoO4 nanotukoj senmovigita sur NiCo2O4 nanodratoj: optimumigo de kern-ŝelaj hibridoj por alta energidenseca nesimetria superkondensatorkorpo.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. kaj Zhang, H. Agordante la morfologion kaj grandecon de NiMoO4 nanotukoj senmovigita sur NiCo2O4 nanodratoj: optimumigita kern-ŝelo hibrido por la korpo de nesimetriaj superkondensiloj kun alta energidenseco.Petu por surfado.541, 148458 (2021).
Zhuang Z. et al.Ne-enzima glukozosensilo kun pliigita sentemo bazita sur kupraj elektrodoj modifitaj per CuO nanodratoj.analizisto.133, 126-132 (2008).
Kim, JY et al.Agordado de surfacareo de ZnO-nanoroj por plibonigi la efikecon de glukozosensiloj.Sens.-Aktuiloj B Chem., 192, 216-220 (2014).
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Preparado kaj karakterizado de NiO-Ag nanofibroj, NiO nanofibroj, kaj pora Ag: direkte al la evoluo de tre sentema kaj selektema ne - enzimata glukozo-sensilo. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Preparado kaj karakterizado de NiO-Ag nanofibroj, NiO nanofibroj, kaj pora Ag: direkte al la evoluo de tre sentema kaj selektema ne - enzimata glukozo-sensilo.Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H., kaj Lei, Yu.Preparado kaj karakterizado de NiO-Ag-nanofibroj, NiO-nanofibroj, kaj pora Ag: Direkte al la evoluo de tre sentema kaj selektema-enzima glukozosensilo. 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 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., kaj Lei, Yu.Preparado kaj karakterizado de NiO-Ag-nanofibroj, NiO-nanofibroj, kaj pora arĝento: Direkte al tre sentema kaj selektema ne-enzimata glukozo-stimula sensilo.J. Alma mater.Kemiaĵo.20, 9918-9926 (2010).
Cheng, X. et al.Determino de karbonhidratoj per kapilara zonelektroforezo kun amperometra detekto sur karbonpasta elektrodo modifita kun nanonikela oksido.nutraĵa kemio.106, 830–835 (2008).
Casella, IG Elektrodemetado de Kobalto-Oksido Maldikaj Filmoj de Carbonate Solutions Containing Co(II)-Tartrate Complexes.J. Elektroanala.Kemiaĵo.520, 119-125 (2002).
Ding, Y. et al.Elektroŝpinitaj Co3O4-nanofibroj por sentema kaj selektema glukozo-detekto.biologia sensilo.bioelektroniko.26, 542-548 (2010).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Cerium-oksido bazita glukozobiosensiloj: Influo de morfologio kaj subesta substrato sur biosensila efikeco. Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Cerium-oksido bazita glukozobiosensiloj: Influo de morfologio kaj subesta substrato sur biosensila efikeco.Fallata, A., Almomtan, M. kaj Padalkar, S. Cerium-oksid-bazitaj glukozobiosensiloj: efikoj de morfologio kaj grava substrato sur biosensila efikeco.Fallata A, Almomtan M, kaj Padalkar S. Cerium-bazitaj glukozobiosensiloj: efikoj de morfologio kaj kernmatrico sur biosensila efikeco.ACS estas subtenata.Kemiaĵo.projekto.7, 8083–8089 (2019).