低干扰和敏感的电化学检测葡萄糖和乳酸盐使用合金钻石电极和电子介质menadione

科学领域:

• 电化学 电化学 电化学
• 生物传感器技术技术
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 电化学酵素生物传感器需要尽量减少来自电活性干扰物种 (IS) 的背景干扰.
• 亚酸 (AA) 是一种常见的IS,可以干扰生物传感器性能.
• 缓慢的IS电化学氧化和低的介质-IS反应速率对于减少干扰至关重要.

研究的目的:

• 开发一种新的工作电极和电子介质组合,以减轻电化学酶生物传感器中的干扰效应.
• 评估添加钻石 (BDD) 电极和美纳 (MD) 作为电子介质的性能,以减少IS干扰.
• 为了证明这种组合在敏感的葡萄糖和乳酸检测中的应用.

主要方法:

• 用AA.研究各种电极 (Au,玻璃碳,ITO,BDD) 的电化学行为.
• 对比了不同电子介质 (MD,Ru,NH3) 63+,4-amino-1-naphthol,1,4-naphthoquinone) 与AA的活性.
• 开发并测试了使用BDD电极和MD介质的葡萄糖和乳酸盐生物传感器,用于电化学-酶 (EN) 和电化学-酶-酶 (ENN) 氧化还原循环配置.

主要成果:

• 与其他测试的电极相比,BDD电极在AA的存在下显示出明显较低的阳极电流.
• 由于其形式潜力较低,梅纳迪 (MD) 与AA的反应速度比其他调解剂慢.
• 该BDD/MD组合有效地将IS干扰在葡萄糖和乳酸生物传感器中的干扰降到最低.
• 在人造血清中达到~20μM和~3μM的葡萄糖 (分别为EN和ENN) 的检测极限,在人体血清中达到~30μM的乳酸.

结论:

• BDD电极和MD介质的协同组合有效地减轻了电化学酶生物传感器中的IS干扰.
• 这种方法可以在不需要干扰物种去除剂的情况下,对葡萄糖和乳酸盐进行敏感而可靠的检测.
• 开发的生物传感器为复杂的生物样本中精确的分析物量化提供了一个有希望的解决方案.