Nature.com을 방문해 주셔서 감사합니다.CSS 지원이 제한된 브라우저 버전을 사용하고 있습니다.최상의 경험을 위해 업데이트된 브라우저를 사용하는 것이 좋습니다(또는 Internet Explorer에서 호환 모드 비활성화).또한 지속적인 지원을 위해 스타일과 JavaScript가 없는 사이트를 표시합니다.
우리는 포도당 검출을 위한 NiCo2O4(NCO)의 전기화학적 특성에 대한 비표면적의 영향을 조사했습니다.비표면적이 제어된 NCO 나노물질은 첨가제를 이용한 열수 합성에 의해 생산되었으며, 고슴도치, 솔잎, 흰목이 및 꽃과 같은 형태를 갖는 자기조립 나노구조물도 생산되었다.이 방법의 참신함은 합성 과정에서 다양한 첨가제를 첨가하여 화학 반응 경로를 체계적으로 제어함으로써 구성 원소의 결정 구조 및 화학적 상태의 차이 없이 다양한 형태를 자발적으로 형성할 수 있다는 것입니다.NCO 나노물질의 이러한 형태학적 제어는 포도당 검출의 전기화학적 성능에 상당한 변화를 가져옵니다.재료 특성화와 함께 포도당 검출을 위한 비표면적과 전기화학적 성능 사이의 관계가 논의되었습니다.이 작업은 포도당 바이오센서의 잠재적 응용을 위한 나노구조의 기능을 결정하는 나노구조의 표면적 조정에 대한 과학적 통찰력을 제공할 수 있습니다.
혈당 수치는 신체의 신진대사 및 생리학적 상태에 대한 중요한 정보를 제공합니다1,2.예를 들어 신체의 비정상적인 포도당 수치는 당뇨병, 심혈관 질환 및 비만을 포함한 심각한 건강 문제의 중요한 지표가 될 수 있습니다3,4,5.따라서 혈당 수치를 정기적으로 모니터링하는 것은 건강을 유지하는 데 매우 중요합니다.물리화학적 감지를 사용하는 다양한 유형의 포도당 센서가 보고되었지만, 낮은 감도와 느린 응답 시간은 지속적인 포도당 모니터링 시스템6,7,8의 장벽으로 남아 있습니다.또한 효소 반응에 기반한 현재 널리 사용되는 전기화학 포도당 센서는 빠른 응답, 높은 감도 및 상대적으로 간단한 제조 절차9,10라는 장점에도 불구하고 여전히 몇 가지 제한 사항이 있습니다.따라서 전기화학적 바이오센서의 장점을 유지하면서 효소의 변성을 방지하기 위한 다양한 형태의 비효소 전기화학적 센서가 광범위하게 연구되고 있다9,11,12,13.
전이 금속 화합물(TMC)은 포도당에 대해 충분히 높은 촉매 활성을 가지므로 전기화학 포도당 센서13,14,15에서의 적용 범위를 확장합니다.지금까지 포도당 검출의 민감도, 선택성 및 전기화학적 안정성을 더욱 향상시키기 위해 TMS 합성을 위한 다양한 합리적인 설계와 간단한 방법이 제안되었습니다16,17,18.예를 들어, 산화 구리(CuO)11,19, 산화 아연(ZnO)20, 산화 니켈(NiO)21,22, 산화 코발트(Co3O4)23,24 및 산화 세륨(CeO2)25과 같은 명확한 전이 금속 산화물은 포도당에 대해 전기화학적으로 활성.포도당 검출을 위한 니켈 코발테이트(NiCo2O4)와 같은 이원 금속 산화물의 최근 발전은 증가된 전기 활동 측면에서 추가적인 시너지 효과를 입증했습니다26,27,28,29,30.특히, 다양한 나노구조를 갖는 TMS를 ​​형성하기 위한 정밀한 조성 및 형태 제어는 표면적이 넓어 검출 감도를 효과적으로 증가시킬 수 있으므로, 포도당 검출 개선을 위한 형태 제어 TMS 개발을 적극 권장한다20,25,30,31,32, 33.34, 35.
여기서 우리는 포도당 검출을 위한 다양한 형태의 NiCo2O4(NCO) 나노물질을 보고합니다.NCO 나노물질은 다양한 첨가제를 사용하여 간단한 수열법으로 얻어지며, 화학적 첨가제는 다양한 형태의 나노구조체의 자기조립에 핵심적인 요소 중 하나이다.우리는 감도, 선택성, 낮은 검출 한계 및 장기 안정성을 포함하여 포도당 검출을 위한 전기화학적 성능에 대한 형태가 다른 NCO의 영향을 체계적으로 조사했습니다.
우리는 성게, 솔잎, 흰목이 및 꽃과 유사한 미세구조를 가진 NCO 나노물질(각각 UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO로 약칭)을 합성했습니다.그림 1은 UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO의 다양한 형태를 보여줍니다.SEM 이미지와 EDS 이미지는 그림 1과 2에서와 같이 Ni, Co 및 O가 NCO 나노 물질에 고르게 분포되어 있음을 보여줍니다. 각각 S1 및 S2.무화과.2a,b는 뚜렷한 형태를 가진 NCO 나노 물질의 대표적인 TEM 이미지를 보여줍니다.UNCO는 NCO 나노입자(평균 입자 크기: 20 nm)가 포함된 나노와이어로 구성된 자가 조립 마이크로스피어(직경: ~5 μm)입니다.이 독특한 미세 구조는 전해질 확산 및 전자 수송을 촉진하기 위해 넓은 표면적을 제공할 것으로 예상됩니다.합성 중에 NH4F와 요소를 첨가하면 더 큰 나노입자로 구성된 길이 3μm, 폭 60nm의 더 두꺼운 침상 미세구조(PNCO)가 생성되었습니다.NH4F 대신 HMT를 추가하면 주름진 나노시트가 있는 트레멜로 유사 형태(TNCO)가 생성됩니다.합성 중에 NH4F와 HMT를 도입하면 인접한 주름진 나노시트가 응집되어 꽃과 같은 형태(FNCO)가 생성됩니다.HREM 이미지(그림 2c)는 (111), (220), (311) 및 (222) NiCo2O4 평면, s 27에 해당하는 0.473, 0.278, 0.50 및 0.237 nm의 면간 간격을 갖는 뚜렷한 격자 밴드를 보여줍니다. .NCO 나노물질의 선택된 영역 전자 회절 패턴(SAED)(그림 2b에 삽입) 또한 NiCo2O4의 다결정 특성을 확인했습니다.HAADF(high-angle annular dark imaging) 및 EDS 매핑의 결과는 그림 2d와 같이 모든 요소가 NCO 나노 물질에 고르게 분포되어 있음을 보여줍니다.
제어된 형태를 가진 NiCo2O4 나노구조의 형성 과정에 대한 개략도.다양한 나노구조의 도식 및 SEM 이미지도 표시됩니다.
NCO 나노물질의 형태학적 및 구조적 특성: (a) TEM 이미지, (b) SAED 패턴과 함께 TEM 이미지, (c) 격자 분해 HRTEM 이미지 및 (d) NCO 나노물질에서 Ni, Co 및 O의 해당 HADDF 이미지..
다양한 형태의 NCO 나노물질의 X-선 회절 패턴이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.3a.18.9, 31.1, 36.6, 44.6, 59.1 및 64.9°에서의 회절 피크는 각각 입방체를 갖는 평면 (111), (220), (311), (400), (511) 및 (440) NiCo2O4를 나타냅니다. 스피넬 구조(JCPDS No. 20-0781) 36. NCO 나노물질의 FT-IR 스펙트럼은 Fig.3b.555~669cm-1 사이의 영역에 있는 두 개의 강한 진동 밴드는 각각 NiCo2O437 스피넬의 사면체 위치와 팔면체 위치에서 끌어온 금속(Ni 및 Co) 산소에 해당합니다.NCO 나노 물질의 구조적 특성을 더 잘 이해하기 위해 그림 3c와 같이 라만 스펙트럼을 얻었습니다.180, 459, 503 및 642 cm-1에서 관찰된 4개의 피크는 각각 NiCo2O4 스피넬의 라만 모드 F2g, E2g, F2g 및 A1g에 해당합니다.XPS 측정은 NCO 나노물질의 원소 표면 화학적 상태를 결정하기 위해 수행되었습니다.무화과.3d는 UNCO의 XPS 스펙트럼을 보여줍니다.Ni 2p의 스펙트럼은 Ni 2p3/2 및 Ni 2p1/2에 해당하는 854.8 및 872.3 eV의 결합 에너지에 위치한 두 개의 주요 피크와 각각 860.6 및 879.1 eV에서 두 개의 진동 위성을 가지고 있습니다.이는 NCO에서 Ni2+ 및 Ni3+ 산화 상태가 존재함을 나타냅니다.855.9 및 873.4 eV 부근의 피크는 Ni3+에 대한 것이고, 854.2 및 871.6 eV 부근의 피크는 Ni2+에 대한 것입니다.유사하게, 2개의 스핀-궤도 이중선의 Co2p 스펙트럼은 780.4(Co 2p3/2) 및 795.7 eV(Co 2p1/2)에서 Co2+ 및 Co3+에 대한 특징적인 피크를 나타냅니다.796.0 및 780.3eV의 피크는 Co2+에 해당하고 794.4 및 779.3eV의 피크는 Co3+에 해당합니다.NiCo2O4에서 금속 이온의 다가 상태(Ni2+/Ni3+ 및 Co2+/Co3+)는 전기화학적 활성의 증가를 촉진한다는 점에 유의해야 합니다37,38.UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO에 대한 Ni2p 및 Co2p 스펙트럼은 Fig.S3.또한, 모든 NCO 나노물질의 O1s 스펙트럼(그림 S4)은 592.4 및 531.2 eV에서 두 개의 피크를 나타냈으며, 이는 각각 NCO 표면의 수산기에서 전형적인 금속-산소 및 산소 결합과 관련이 있습니다.NCO 나노물질의 구조는 유사하지만 첨가제의 형태학적 차이는 각 첨가제가 NCO를 형성하는 화학 반응에 다르게 참여할 수 있음을 시사합니다.이는 에너지적으로 유리한 핵 생성 및 입자 성장 단계를 제어하여 입자 크기 및 응집 정도를 제어합니다.따라서 첨가제, 반응 시간 및 합성 중 온도를 포함한 다양한 공정 매개 변수를 제어하여 미세 구조를 설계하고 포도당 검출을 위한 NCO 나노 물질의 전기 화학적 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(a) X선 회절 패턴, (b) FTIR 및 (c) NCO 나노물질의 라만 스펙트럼, (d) UNCO의 Ni 2p 및 Co 2p의 XPS 스펙트럼.
적응 된 NCO 나노 물질의 형태는 그림 S5에 묘사 된 다양한 첨가제에서 얻은 초기상의 형성과 밀접한 관련이 있습니다.또한 새로 준비한 샘플의 X선 및 라만 스펙트럼(그림 S6 및 S7a)은 서로 다른 화학 첨가제의 관여로 인해 결정학적 차이가 발생함을 보여주었습니다. tremella 및 꽃 형태의 구조는 니켈 및 수산화 코발트의 존재를 나타냅니다.준비된 샘플의 FT-IR 및 XPS 스펙트럼은 그림 1과 2에 나와 있습니다. S7b-S9는 또한 앞서 언급한 결정학적 차이에 대한 명확한 증거를 제공합니다.준비된 샘플의 재료 특성에서 첨가제가 열수 반응에 관여하고 다른 형태의 초기 단계를 얻기 위해 다른 반응 경로를 제공한다는 것이 분명해졌습니다.1차원(1D) 나노와이어와 2차원(2D) 나노시트로 구성된 서로 다른 형태의 자가 조립은 초기 단계(Ni 및 Co 이온, 관능기)의 서로 다른 화학적 상태로 설명됩니다. 이후 결정 성장42, 43, 44, 45, 46, 47. 열 처리 후 다양한 초기 단계는 그림 1과 2. 2와 3a와 같이 고유한 형태를 유지하면서 NCO 스피넬로 변환됩니다.
NCO 나노물질의 형태학적 차이는 포도당 감지를 위한 전기화학적 활성 표면적에 영향을 미쳐 포도당 센서의 전반적인 전기화학적 특성을 결정할 수 있습니다.N2 BET 흡착-탈착 등온선을 이용하여 NCO 나노물질의 기공 크기와 비표면적을 추정하였다.무화과.도 4는 다양한 NCO 나노물질의 BET 등온선을 나타낸다.UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO에 대한 BET 비표면적은 각각 45.303, 43.304, 38.861 및 27.260m2/g으로 추정되었습니다.UNCO는 가장 높은 BET 표면적(45.303m2 g-1)과 가장 큰 기공 부피(0.2849 cm3 g-1)를 가지며 기공 크기 분포가 좁습니다.NCO 나노물질에 대한 BET 결과는 표 1에 나와 있습니다. N2 흡착-탈착 곡선은 유형 IV 등온 히스테리시스 루프와 매우 유사하여 모든 샘플이 메조포러스 구조를 가짐을 나타냅니다48.표면적이 가장 크고 기공 부피가 가장 큰 메조포러스 UNCO는 산화 환원 반응을 위한 수많은 활성 사이트를 제공하여 전기 화학적 성능을 향상시킬 것으로 예상됩니다.
(a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO 및 (d) FNCO에 대한 BET 결과.삽화는 해당 기공 크기 분포를 보여줍니다.
글루코스 검출을 위한 다양한 형태를 갖는 NCO 나노물질의 전기화학적 산화환원 반응을 CV 측정을 사용하여 평가하였다.무화과.도 5는 50mVs-1의 스캔 속도에서 5mM 포도당이 있거나 없는 0.1M NaOH 알칼리성 전해질에서 NCO 나노물질의 CV 곡선을 보여준다.포도당이 없는 경우, M-O(M: Ni2+, Co2+) 및 M*-O-OH(M*: Ni3+, Co3+)와 관련된 산화에 해당하는 산화환원 피크가 0.50 및 0.35 V에서 관찰되었습니다.OH 음이온을 사용합니다.5mM 포도당 첨가 후 NCO 나노물질 표면의 산화환원 반응이 크게 증가했는데 이는 포도당이 글루코노락톤으로 산화되었기 때문일 수 있다.그림 S10은 0.1M NaOH 용액에서 5–100mV s-1의 스캔 속도에서 피크 산화환원 전류를 보여줍니다.피크 산화 환원 전류는 스캔 속도가 증가함에 따라 증가한다는 것이 분명하며, 이는 NCO 나노 물질이 유사한 확산 제어 전기 화학적 거동을 가짐을 나타냅니다50,51.그림 S11에서 볼 수 있듯이 UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO의 전기 화학적 표면적(ECSA)은 각각 2.15, 1.47, 1.2 및 1.03 cm2로 추정됩니다.이것은 UNCO가 전기 촉매 과정에 유용하여 포도당 검출을 용이하게 함을 시사합니다.
(a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO 및 (d) 포도당이 없고 스캔 속도 50mVs-1에서 5mM 포도당이 보충된 FNCO 전극의 CV 곡선.
글루코스 검출을 위한 NCO 나노물질의 전기화학적 성능을 조사하였고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 60초 간격의 V.그림과 같이.그림 6a-d에서 NCO 나노물질은 0.99에서 0.993 사이의 높은 상관 계수(R2)와 함께 84.72에서 116.33 µA mM-1 cm-2 범위의 다양한 민감도를 나타냅니다.포도당 농도와 NCO 나노 물질의 현재 반응 사이의 보정 곡선은 그림에 나와 있습니다.S12.NCO 나노물질의 계산된 검출 한계(LOD)는 0.0623–0.0783 µM 범위였습니다.CA 테스트 결과 UNCO가 넓은 검출 범위에서 가장 높은 민감도(116.33 μA mM-1 cm-2)를 보였다.이것은 독특한 성게와 같은 형태로 설명할 수 있으며, 포도당 종에 더 많은 활성 부위를 제공하는 큰 비표면적을 가진 메조포러스 구조로 구성됩니다.표 S1에 제시된 NCO 나노물질의 전기화학적 성능은 본 연구에서 제조된 NCO 나노물질의 우수한 전기화학적 포도당 검출 성능을 확인시켜준다.
0.50V에서 0.1M NaOH 용액에 포도당을 첨가한 UNCO(a), PNCO(b), TNCO(c) 및 FNCO(d) 전극의 CA 반응. 삽화는 NCO 나노물질의 전류 반응에 대한 보정 곡선을 보여줍니다. ) UNCO의 KA 반응, (f) PNCO, (g) TNCO, 및 (h) FNCO에 1mM 포도당 및 0.1mM 간섭 물질(LA, DA, AA 및 UA)을 단계적으로 첨가함.
글루코스 검출의 항간섭 능력은 간섭 화합물에 의한 글루코스의 선택적이고 민감한 검출에서 또 다른 중요한 요소이다.무화과.6e–h는 0.1M NaOH 용액에서 NCO 나노물질의 간섭 방지 능력을 보여줍니다.LA, DA, AA 및 UA와 같은 일반적인 간섭 분자가 선택되어 전해질에 추가됩니다.포도당에 대한 NCO 나노물질의 현재 반응은 명백하다.그러나 UA, DA, AA 및 LA에 대한 전류 반응은 변하지 않았으며 이는 NCO 나노물질이 형태학적 차이에 관계없이 포도당 검출에 대해 우수한 선택성을 나타냄을 의미합니다.그림 S13은 0.1M NaOH에서 CA 반응에 의해 조사된 NCO 나노 물질의 안정성을 보여줍니다. 여기서 1mM 포도당이 장시간(80,000초) 동안 전해질에 첨가되었습니다.UNCO, PNCO, TNCO 및 FNCO의 전류 응답은 80,000초 후 추가 1mM 포도당을 추가한 초기 전류의 각각 98.6%, 97.5%, 98.4% 및 96.8%였습니다.모든 NCO 나노 물질은 장기간에 걸쳐 포도당 종과 안정적인 산화 환원 반응을 나타냅니다.특히 UNCO 전류 신호는 초기 전류의 97.1%를 유지했을 뿐만 아니라 7일간의 환경 장기 안정성 테스트 후에도 형태 및 화학 결합 특성을 유지했습니다(그림 S14 및 S15a).또한 UNCO의 재현성과 재현성을 그림 S15b, c와 같이 테스트했습니다.재현성과 반복성의 계산된 상대 표준 편차(RSD)는 각각 2.42%와 2.14%였으며, 이는 산업용 등급 포도당 센서로서의 잠재적 응용을 나타냅니다.이것은 포도당 검출을 위한 산화 조건 하에서 UNCO의 우수한 구조적 및 화학적 안정성을 나타냅니다.
포도당 검출을 위한 NCO 나노물질의 전기화학적 성능은 주로 첨가제를 이용한 수열법으로 제조된 초기상의 구조적 이점과 관련이 있음이 분명하다(그림 S16).표면적이 큰 UNCO는 다른 나노구조물보다 더 많은 전기 활성 부위를 가지고 있어 활성 물질과 포도당 입자 사이의 산화 환원 반응을 개선하는 데 도움이 됩니다.UNCO의 메조포러스 구조는 더 많은 Ni 및 Co 사이트를 전해질에 쉽게 노출시켜 포도당을 감지하여 빠른 전기화학 반응을 일으킬 수 있습니다.UNCO의 1차원 나노와이어는 이온과 전자에 대한 더 짧은 수송 경로를 제공함으로써 확산 속도를 더욱 증가시킬 수 있습니다.위에서 언급한 독특한 구조적 특징으로 인해 포도당 검출을 위한 UNCO의 전기화학적 성능은 PNCO, TNCO 및 FNCO보다 우수합니다.이는 표면적과 기공 크기가 가장 큰 고유한 UNCO 형태가 포도당 검출을 위한 우수한 전기화학적 성능을 제공할 수 있음을 나타냅니다.
NCO 나노물질의 전기화학적 특성에 대한 비표면적의 영향을 연구하였다.비표면적이 다른 NCO 나노물질은 간단한 수열법과 다양한 첨가물에 의해 얻어졌다.합성 중 다른 첨가제는 다른 화학 반응에 들어가고 다른 초기 단계를 형성합니다.이것은 고슴도치, 솔잎, 흰목이, 꽃과 유사한 형태를 가진 다양한 나노구조의 자기조립으로 이어졌다.후속 후 가열은 독특한 형태를 유지하면서 스피넬 구조를 가진 결정질 NCO 나노 물질의 유사한 화학적 상태로 이어집니다.상이한 형태의 표면적에 따라 포도당 검출을 위한 NCO 나노물질의 전기화학적 성능이 크게 향상되었다.특히, 성게 형태를 갖는 NCO 나노물질의 포도당 민감도는 0.01-6 mM의 선형 범위에서 0.99의 높은 상관 계수(R2)와 함께 116.33 μA mM-1 cm-2로 증가하였다.이 작업은 비표면적을 조정하고 비효소 바이오센서 응용 분야의 전기화학적 성능을 더욱 향상시키기 위한 형태 공학의 과학적 기반을 제공할 수 있습니다.
Ni(NO3)2·6H2O, Co(NO3)2·6H2O, 요소, 헥사메틸렌테트라민(HMT), 불화암모늄(NH4F), 수산화나트륨(NaOH), d-(+)-포도당, 젖산(LA), 염산도파민( DA), L-아스코르브산(AA) 및 요산(UA)은 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다.사용된 모든 시약은 분석 등급이었고 추가 정제 없이 사용되었습니다.
NiCo2O4는 간단한 수열법과 열처리에 의해 합성되었다.요약: 1mmol의 질산니켈(Ni(NO3)2∙6H2O) 및 2mmol의 질산코발트(Co(NO3)2∙6H2O)를 30ml의 증류수에 용해했습니다.NiCo2O4의 형태를 제어하기 위해 요소, 불화 암모늄 및 헥사메틸렌테트라민(HMT)과 같은 첨가제를 상기 용액에 선택적으로 첨가하였다.이어서 전체 혼합물을 50ml 테플론 라이닝 오토클레이브에 옮기고 대류 오븐에서 120℃에서 6시간 동안 열수 반응시켰다.상온으로 자연 냉각한 후 침전물을 원심분리하고 증류수와 에탄올로 수회 세척한 후 60℃에서 밤새 건조시켰다.그 후, 새로 준비한 샘플을 주변 대기에서 400°C에서 4시간 동안 하소했습니다.실험의 세부 사항은 보충 정보 표 S2에 나열되어 있습니다.
모든 NCO 나노물질의 구조적 특성을 연구하기 위해 40 kV 및 30 mA에서 Cu-Kα 방사선(λ = 0.15418 nm)을 사용하여 X선 회절 분석(XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical)을 수행했습니다.회절 패턴은 0.05° 간격으로 각도 2θ 10–80° 범위에서 기록되었습니다.에너지 분산형 X-선 분광법(EDS)이 있는 전계 방출 주사 전자 현미경(FESEM; Nova SEM 200, FEI) 및 주사 투과 전자 현미경(STEM; TALOS F200X, FEI)을 사용하여 표면 형태 및 미세 구조를 조사했습니다.표면의 원자가 상태는 Al Kα 방사선(hν = 1486.6 eV)을 사용하는 X선 광전자 분광법(XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI)으로 분석되었습니다.결합 에너지는 기준으로 284.6eV에서 C 1s 피크를 사용하여 보정되었습니다.KBr 입자에서 샘플을 준비한 후 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 스펙트럼을 Jasco-FTIR-6300 분광계에서 파수 범위 1500-400 cm-1로 기록했습니다.He-Ne 레이저(632.8nm)를 여기원으로 하는 라만 분광계(Horiba Co., 일본)를 사용하여 라만 스펙트럼도 얻었다.Brunauer-Emmett-Teller(BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.)는 BELSORP mini II 분석기(MicrotracBEL Corp.)를 사용하여 저온 N2 흡착-탈착 등온선을 측정하여 비표면적 및 기공 크기 분포를 추정했습니다.
CV(Cyclic voltammetry) 및 CA(chronoamperometry)와 같은 모든 전기화학적 측정은 0.1M NaOH 수용액에서 3전극 시스템을 사용하여 실온에서 PGSTAT302N potentiostat(Metrohm-Autolab)에서 수행되었습니다.작용전극으로는 유리질 탄소 전극(GC) 기반의 작용전극, Ag/AgCl 전극, 백금판을 각각 작용전극, 기준전극, 상대전극으로 사용하였다.CV는 5-100 mV s-1의 다양한 스캔 속도에서 0에서 0.6 V 사이에서 기록되었습니다.ECSA를 측정하기 위해 CV는 다양한 스캔 속도(5-100 mV s-1)에서 0.1-0.2 V 범위에서 수행되었습니다.교반하면서 0.5V에서 포도당에 대한 샘플의 CA 반응을 획득합니다.감도와 선택성을 측정하려면 0.1M NaOH에서 0.01–6mM 포도당, 0.1mM LA, DA, AA 및 UA를 사용하십시오.UNCO의 재현성은 최적의 조건에서 5mM 포도당이 보충된 세 가지 다른 전극을 사용하여 테스트되었습니다.6시간 이내에 하나의 UNCO 전극으로 3회 측정하여 반복성을 확인했습니다.
이 연구에서 생성되거나 분석된 모든 데이터는 이 게시된 기사(및 추가 정보 파일)에 포함됩니다.
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. 뇌를 위한 설탕: 생리학적 및 병리학적 뇌 기능에서 포도당의 역할. Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. 뇌를 위한 설탕: 생리학적 및 병리학적 뇌 기능에서 포도당의 역할.Mergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA 및 Meisel, A. 뇌를 위한 설탕: 생리학적 및 병리학적 뇌 기능에서 포도당의 역할.Mergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA 및 Meisel A. 뇌의 포도당: 생리학적 및 병리학적 뇌 기능에서 포도당의 역할.신경학의 경향.36, 587–597(2013).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 신장 포도당신생합성: 인간 포도당 항상성에서의 중요성. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 신장 포도당신생합성: 인간 포도당 항상성에서의 중요성.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ 및 Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: 사람의 포도당 항상성에서의 중요성. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 鈥糖异生: 인체에서의 중요성.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ 및 Stamwall, M. Renal gluconeogenesis: 인간의 포도당 항상성에서의 중요성.Diabetes Care 24, 382–391 (2001).
Kharroubi, AT & Darwish, HM 진성 당뇨병: 세기의 전염병. Kharroubi, AT & Darwish, HM 진성 당뇨병: 세기의 전염병.Harroubi, AT 및 Darvish, HM 진성 당뇨병: 세기의 전염병.Harrubi AT 및 Darvish HM 당뇨병: 금세기의 전염병.세계 J. 당뇨병.6, 850(2015).
브래드, KM 외.당뇨병 유형별 성인 당뇨병 유병률 – 미국.적기.치명적인 주간 67, 359 (2018).
Jensen, MH et al.제1형 당뇨병에서 전문적인 지속적인 포도당 모니터링: 저혈당증의 후향적 감지.J. 당뇨병의 과학.기술.7, 135–143(2013).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 전기화학적 포도당 감지: 여전히 개선의 여지가 있습니까? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 전기화학적 포도당 감지: 여전히 개선의 여지가 있습니까?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS 및 Jonsson-Nedzulka, M. 포도당 수준의 전기화학적 결정: 여전히 개선의 기회가 있습니까? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M.Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS 및 Jonsson-Nedzulka, M. 포도당 수준의 전기화학적 결정: 개선의 기회가 있습니까?항문 화학.11271–11282(2016).
Jernelv, IL et al.지속적인 포도당 모니터링을 위한 광학적 방법 검토.스펙트럼을 적용합니다.54, 543–572(2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD 전기화학적 비효소 포도당 센서. Park, S., Boo, H. & Chung, TD 전기화학적 비효소 포도당 센서.Park S., Bu H. 및 Chang TD Electrochemical 비효소 포도당 센서.Park S., Bu H. 및 Chang TD Electrochemical 비효소 포도당 센서.항문.침.잡지.556, 46–57(2006).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP 생체 내 바이오센싱에서 포도당 산화 효소 불안정성의 일반적인 원인: 간략한 검토. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP 생체 내 바이오센싱에서 포도당 산화 효소 불안정성의 일반적인 원인: 간략한 검토.Harris JM, Reyes S. 및 Lopez GP 생체 내 바이오센서 분석에서 포도당 산화 효소 불안정성의 일반적인 원인: 간략한 검토. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP는 인체 내 생물에 대한 감각적 중추적 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. 및 Lopez GP 생체 내 바이오센서 분석에서 포도당 산화 효소 불안정성의 일반적인 원인: 간략한 검토.J. 당뇨병의 과학.기술.7, 1030–1038 (2013).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 분자 각인 고분자 기반의 비효소 전기화학적 포도당 센서 및 타액 포도당 측정 응용. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 분자 각인 고분자 기반의 비효소 전기화학적 포도당 센서 및 타액 포도당 측정 응용.Diouf A., Bouchihi B. 및 El Bari N. 분자 각인 폴리머를 기반으로 하는 비효소 전기화학 포도당 센서 및 타액의 포도당 수준 측정을 위한 응용. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 분자 각인 폴리머 기반의 비효소 전기화학적 포도당 센서 및 타액 포도당 측정에서의 응용.Diouf A., Bouchihi B. 및 El Bari N. 분자 각인 폴리머를 기반으로 하는 비효소 전기화학 포도당 센서 및 타액의 포도당 수준 측정을 위한 응용.모교 과학 프로젝트 S. 98, 1196–1209 (2019).
Zhang, Yuet al.CuO 나노와이어 기반의 민감하고 선택적인 비효소 포도당 검출.Sens. Actuators B Chem., 191, 86–93 (2014).
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL 고전위에서 전기화학 공정 전략을 통해 감도가 향상된 나노 니켈 산화물 수정 비효소 포도당 센서. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL 고전위에서 전기화학 공정 전략을 통해 감도가 향상된 나노 니켈 산화물 수정 비효소 포도당 센서. 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 높은 전위 전기화학 공정 전략을 통해 감도가 향상된 니켈 나노옥사이드로 수정된 비효소 포도당 센서. 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，通过高电位电化学工艺策略提高了灵敏度. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL 나노 산화물 니켈 변형 非酶节能糖节糖合物，可以高电位전기화학 기술 전략으로 灵敏度를 향상시킨다. 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 수정된 비효소 포도당 센서는 높은 전위 전기화학 공정 전략에 의해 감도가 향상되었습니다.생물학적 센서.생체 전자 공학.26, 2948–2952 (2011).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM 니켈(II) 산화물/다중벽 탄소 나노튜브 수정 유리질 탄소 전극에서 포도당의 전기 산화를 크게 개선했습니다. Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM 니켈(II) 산화물/다중벽 탄소 나노튜브 수정 유리질 탄소 전극에서 포도당의 전기 산화를 크게 개선했습니다.Shamsipur, M., Najafi, M. 및 Hosseini, MRM 니켈(II) 산화물/다중벽 탄소 나노튜브로 수정된 유리질 탄소 전극에서 포도당의 매우 향상된 전기 산화.Shamsipoor, M., Najafi, M. 및 Hosseini, MRM 니켈(II) 산화물/다층 탄소 나노튜브로 수정된 유리질 탄소 전극에서 포도당의 매우 향상된 전기 산화.Bioelectrochemistry 77, 120–124 (2010).
Veeramani, V. et al.포도당 검출을 위한 무효소 고감도 센서로서 이종 원자 함량이 높은 다공성 탄소 및 산화니켈의 나노복합체.Sens. 액추에이터 B Chem.221, 1384–1390 (2015).
Marco, JF et al.다양한 방법으로 얻은 니켈 코발테이트 NiCo2O4의 특성: XRD, XANES, EXAFS 및 XPS.J. 고체 화학.153, 74–81(2000).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 비효소 포도당 전기화학 센서 응용을 위한 화학적 공침법에 의한 NiCo2O4 나노벨트의 제작. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 비효소 포도당 전기화학 센서 응용을 위한 화학적 공침법에 의한 NiCo2O4 나노벨트의 제작. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 염료는 nico2o4 методом химического сососа뿐 Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 비효소 전기화학적 포도당 센서 응용을 위한 화학 증착법에 의한 NiCo2O4 나노벨트 제작. Zhang, J., Sun, Y., Li, 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化学传感器应用. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. 화학을 통해 共沉激法光容NiCo2O4 nano如这些非话能生能糖系统电影电影电影电视.Zhang, J., Sun, Y., Li, X. 및 Xu, J. 포도당의 비효소 전기화학적 센서 응용을 위한 화학적 침전법에 의한 NiCo2O4 나노리본의 제조.J. 합금 조인트.831, 154796 (2020).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM 다기능 다공성 NiCo2O4 나노로드: 임피던스 분광 조사를 통한 민감한 무효소 포도당 감지 및 수퍼커패시터 특성. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM 다기능 다공성 NiCo2O4 나노로드: 임피던스 분광 조사를 통한 민감한 무효소 포도당 감지 및 수퍼커패시터 특성. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM다기능 다공성 NiCo2O4 나노로드: 임피던스 분광 연구를 통한 민감한 무효소 포도당 검출 및 수퍼커패시터 특성.Saraf M, Natarajan K 및 Mobin SM 다기능 다공성 NiCo2O4 나노로드: 임피던스 분광법에 의한 수퍼커패시터의 민감한 무효소 포도당 검출 및 특성화.New J. Chem.41, 9299–9313 (2017).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. NiCo2O4 나노와이어에 고정된 NiMoO4 나노시트의 형태와 크기 조정: 고에너지 밀도 비대칭 슈퍼커패시터를 위한 최적화된 코어-쉘 하이브리드. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. NiCo2O4 나노와이어에 고정된 NiMoO4 나노시트의 형태와 크기 조정: 고에너지 밀도 비대칭 슈퍼커패시터를 위한 최적화된 코어-쉘 하이브리드.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. 및 Zhang, H. NiCo2O4 나노와이어에 고정된 NiMoO4 나노시트의 형태 및 크기 조정: 높은 에너지 밀도를 갖는 비대칭 슈퍼커패시터용으로 최적화된 하이브리드 코어-쉘. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. 调整固定 from 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核-壳化合体。 Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. NiCo2O4 나노와이어에 고정된 NiMoO4 나노시트의 형태 및 크기 조정: 고에너지 밀도 비대칭 슈퍼커패시터 본체를 위한 코어-쉘 하이브리드 최적화.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. 및 Zhang, H. NiCo2O4 나노와이어에 고정된 NiMoO4 나노시트의 형태 및 크기 조정: 높은 에너지 밀도를 갖는 비대칭 슈퍼커패시터 본체에 최적화된 코어-쉘 하이브리드.서핑 신청합니다.541, 148458(2021).
Zhuang Z. et al.CuO 나노와이어로 개질된 구리 전극을 기반으로 감도를 높인 비효소 포도당 센서.분석자.133, 126–132(2008).
Kim, JYet al.포도당 센서의 성능을 향상시키기 위한 ZnO 나노로드의 표면적 튜닝.Sens. Actuators B Chem., 192, 216–220 (2014).
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag 나노섬유, NiO 나노섬유 및 다공성 Ag의 준비 및 특성화: 매우 민감하고 선택적인 비 -효소 포도당 센서. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag 나노섬유, NiO 나노섬유 및 다공성 Ag의 준비 및 특성화: 매우 민감하고 선택적인 비 -효소 포도당 센서.Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H. 및 Lei, Yu.NiO-Ag 나노섬유, NiO 나노섬유 및 다공성 Ag의 준비 및 특성화: 고감도 선택 효소 포도당 센서 개발을 향하여. 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 的制备和表征：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. 및 Lei, Yu.NiO-Ag 나노섬유, NiO 나노섬유 및 다공성 은의 준비 및 특성화: 매우 민감하고 선택적인 비효소 포도당 자극 센서를 향하여.J. 모교.화학적인.20, 9918–9926 (2010).
Cheng, X. et al.나노 니켈 산화물로 수정된 탄소 페이스트 전극에서 전류 측정 검출을 사용하는 모세관 영역 전기영동에 의한 탄수화물 측정.식품 화학.106, 830–835(2008).
Casella, IG Co(II)-Tartrate 착물을 포함하는 탄산염 용액에서 산화 코발트 박막의 전착.J. Electroanal.화학적인.520, 119–125(2002).
Ding, Y. et al.민감하고 선택적인 포도당 감지를 위한 Electrospun Co3O4 나노섬유.생물학적 센서.생체 전자 공학.26, 542–548 (2010).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. 산화세륨 기반 포도당 바이오센서: 바이오센서 성능에 대한 형태 및 기본 기질의 영향. Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. 산화세륨 기반 포도당 바이오센서: 바이오센서 성능에 대한 형태 및 기본 기질의 영향.Fallata, A., Almomtan, M. 및 Padalkar, S. 산화세륨 기반 포도당 바이오센서: 형태 및 주요 기질이 바이오센서 성능에 미치는 영향.Fallata A, Almomtan M 및 Padalkar S. Cerium 기반 포도당 바이오센서: 형태 및 코어 매트릭스가 바이오센서 성능에 미치는 영향.ACS가 지원됩니다.화학적인.프로젝트.7, 8083–8089(2019).