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基于银-普鲁士蓝修饰 TiO$_2$ 纳米管阵列的新型抗菌电化学葡萄糖生物传感器

生物大分子 2021-02-03 v1 应用物理

摘要

葡萄糖生物传感器在糖尿病这一疾病的诊断和持续监测中起着重要作用。本报告提出了一种基于由 AgO 和普鲁士蓝(PB)纳米颗粒(NPs)修饰的 TiO2_2 纳米管的新型酶促电化学葡萄糖生物传感器的开发,其具有用于可植入生物传感器应用的抗菌特性的额外优势。在本研究中,我们基于将葡萄糖氧化酶(GOx)固定到由 Au 和 AgO NPs 功能化的普鲁士蓝(PB)修饰 TiO2_2 纳米管阵列上,开发了两种高性能葡萄糖生物传感器。AgO 沉积的 TiO2_2 纳米管通过电化学阳极氧化过程合成,随后在同一电解液中通过 Ag 电镀过程合成。PB 颗粒的沉积由酸性铁氰化物溶液进行。两种制备的生物传感器的表面形貌与元素组成通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散 X 射线光谱(EDS)研究,表明 Au 和 AgO 纳米颗粒以及 PB 纳米晶的成功沉积。循环伏安法和计时安培法用于研究修饰的电化学生物传感器的性能。结果表明,所开发的电化学生物传感器在电子传输、低检测限以及测定葡萄糖的高稳定性方面表现出优异特性。在优化条件下,安培响应显示对葡萄糖浓度呈线性依赖,在 Au 修饰生物传感器中检测限低至 4.91 μ\muM、灵敏度为 185.1 mA M1^{-1} cm2]^{-2]},在 AgO 修饰生物传感器中检测限为 58.7 μ\muM、灵敏度为 29.1 mA M1^{-1} cm2]^{-2]}

关键词

引用

@article{arxiv.2102.00562,
  title  = {A Novel Antimicrobial Electrochemical Glucose Biosensor Based on Silver-Prussian Blue Modified TiO$_2$ Nanotube Arrays},
  author = {Nasim Farajpour and Ram Deivanayagam and Abhijit Phakatkar and Surya Narayanan and Reza Shahbazian-Yassar and Tolou Shokuhfar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00562},
  year   = {2021}
}