Gouden nanodeeltjes voor chemosensoren

Chemosensor
Chemosensor is een sensorische receptor die een chemisch signaal omzet in een actiepotentiaal. Meer in het algemeen detecteert een chemosensor bepaalde chemische prikkels in de omgeving. Chemosensoren worden steeds vaker gebruikt op uiteenlopende gebieden als biologie, medische analyse en milieumonitoring.
Gouden nanodeeltjes
Nanodeeltjes zijn veelzijdige materialen en vinden toepassingen in verschillende gebieden, van industrie tot bio-analyse en katalyse. Gouden nanodeeltjes vertonen een uitstekende katalytische activiteit vanwege hun relatief hoge oppervlakte-tot-volumeverhouding en hun door het grensvlak gedomineerde eigenschappen, die aanzienlijk verschillen van hun massa. Ze zijn op grote schaal gebruikt voor het ontwerp en de fabricage van elektrokatalysatoren en als een versterkende component van katalytische activiteit of selectiviteit.
Voor elektrokatalytische toepassingen worden technieken zoals verankering door elektrostatische interactie, covalente koppeling, elektrochemische afzetting, enz. gebruikt. Dergelijke gewijzigde interfaces die zich gedragen als nano-elektroden, worden op grote schaal gebruikt als verbetering van de katalytische interface voor de ontwikkeling van elektrochemische sensoren.
Ontwikkeling
De elektro-analytische detectielimiet bij een nano-elektrodensemble kan veel lager zijn dan die bij een analoge elektrode van macroformaat, omdat de verhouding tussen de faradische en capacitieve stromen hoger is. Verschillende onderzoekers hebben nieuwe 2-D of 3-D AuNP's gemodificeerde nano-elektrode-ensembles ontwikkeld voor het verbeteren van elektrochemische reacties.
Elektroden worden gebruikt om de detectie van kleine biomoleculen zoals glucose te verbeteren. AuNP's kunnen ook worden gebruikt als versterkende materialen voor elektrochemisch onderzoek van cellen en elektrokatalyse van enkele kleine biomoleculen zoals glucose. Dit kan worden gedaan door AuNP's te gebruiken die zelf zijn samengesteld op een 3D-silicaatnetwerk dat is verkregen met behulp van sol-gel-processen, norepinefrine, dopamine, catechol, epinefrine en ascorbinezuur, enz.
Glucosesensor Voor detectie zijn glucose-elektroden zelf geassembleerd op de thiol-staartgroepen van het silicaatnetwerk en vergroot door hydroxylamine. De AuNP's kunnen de oxidatie van glucose efficiënt katalyseren bij minder positief potentieel in fosfaatbufferoplossing in afwezigheid van enzymen of redox-mediatoren. Deze nieuwe niet-enzymatische glucosesensor vertoont een uitstekende gevoeligheid met een detectielimiet van 50 nM.
AuNPs-afgeleide elektroden
Elektroden kunnen ook worden gebruikt om sommige giftige stoffen te detecteren. AuNP's gemodificeerde koolstof gezeefdrukte, glasachtige koolstof en basale pyrolytische grafietelektroden kunnen worden gebruikt om Sb (III) en As (III) met hoge gevoeligheid te detecteren. De elektrolytische oxidatie van stikstofmonoxide en hydrazine werd ook door verschillende groepen ontwikkeld. Het is gebleken dat de met AuNPs gemodificeerde elektrode een hoge katalytische activiteit vertoonde voor NO en hydrazine. Ultragevoelige elektrochemische detectie van hydrazine kan worden gedaan met behulp van zelfgeassembleerde AuNP's op een van sol-gel afgeleid 3D-silicaatnetwerk en ook door zaadgemedieerde groei van goud. Dit nanogestructureerde platform is zeer gevoelig voor de elektrochemische oxidatie van hydrazine.