利用原样与钴掺杂赤铁矿光纤传感器进行葡萄糖传感：实验与DFT分析
医学物理
2025-04-17 v1 材料科学
摘要
血糖监测在管理糖尿病这一全球最常见疾病中发挥着关键作用。开发快速响应、成本效益高且生物相容性好的葡萄糖传感器对于改善患者护理至关重要。本研究对通过水热法合成的原样赤铁矿样品与钴掺杂赤铁矿样品进行了比较分析，以评估其结构、形貌和光学性质。两种样品的葡萄糖传感性能均通过光纤倏逝波（FOEW）装置进行评估。尽管原样与钴掺杂赤铁矿的灵敏度相当，但钴掺杂样品中检出限有所降低，表明其与葡萄糖分子在表面的相互作用有所增强。为深入了解葡萄糖吸附机制，进行了密度泛函理论（DFT）计算，揭示了赤铁矿表面上的电荷转移、电子离域和葡萄糖结合的关键细节。这些发现突显了钴掺杂赤铁矿在先进葡萄糖传感应用中的潜力，为生物传感技术的进一步探索提供了实验与理论方法的有益协同。
引用
@article{arxiv.2411.06130,
title = {Glucose Sensing Using Pristine and Co-doped Hematite Fiber-Optic sensors: Experimental and DFT Analysis},
author = {Namrata Pattanayak and Preeti Das and Mihir Ranjan Sahoo and Padmalochan Panda and Monalisa Pradhan and Kalpataru Pradhan and Reshma Nayak and Sumanta Kumar Patnaik and Sukanta Kumar Tripathy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06130},
year = {2025}
}