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Anwendung von PEDOT im elektrochemischen Biosensor

2017-09-18


Poly (3,4-ethylendioxythiophen) (pedot) ist ein leitfähiges Polymermaterial, das von Bayer Corporation aus Deutschland erfunden wurde, das aus 3,4-Ethylendioxythiophen (Edot) hergestellt ist, und elektrochemischer Sensor mit durch Pedot-Film modifizierter Elektrode hat die Eigenschaften hoher Empfindlichkeit, Portabilität, Beständigkeit, hohe Reproduzierbarkeit, geringe Kosten und Online-Erkennung und -Analyse in Echtzeit. es wurde in vielen Bereichen umfassend erforscht und angewendet. In diesem Beitrag wird die Anwendung von Pedot als elektrochemischer Biosensor im biomedizinischen Bereich untersucht.


der elektrochemische Biosensor verwendet eine feste Elektrode als Basiselektrode, immobilisiert das biosensitive Molekül auf der Elektrodenoberfläche, und dann kann das biosensitive Molekül selektiv das Zielmolekül identifizieren und das Zielmolekül durch spezifische Erkennung zwischen Biomolekülen an der Elektrodenoberfläche einfangen. die Basiselektrode wird als der Signalwandler verwendet, um das Identifikationssignal der Elektrodenoberfläche abzuleiten und das elektrische Signal zu werden, das gemessen werden kann. es ist eine der idealsten Nachweismethoden, um die quantitative oder qualitative Analyse des analytischen Ziels von der Oberfläche zu realisieren. Pedot hat eine gute Biokompatibilität, nicht toxisch, so kann es verwendet werden, um die bioelektrochemische Sensorelektrode zu modifizieren und Proben im Bereich der Biomedizin zu analysieren.


Nachweis von Dopamin


Dopamin ist ein wichtiger Neurotransmitter im Hypothalamus und der Hypophyse von Säugetieren. der Mangel an Dopamin kann zu wichtigen Krankheiten wie Parkinson und Schizophrenie führen, so dass die Bestimmung von Dopamin von großer Bedeutung für die physiologische Funktion und klinische Anwendung ist. unter physiologischen Bedingungen koexistieren häufig Dopamin, Ascorbinsäure und Harnsäure und andere Verbindungen, deren Oxidationspotential in der bloßen Elektrode zusammenfallen wird, so daß die modifizierte Elektrode oft für den selektiven Nachweis der obigen biologischen Substanzen verwendet wird.


wang baoguanget al. [1] erhielten eine modifizierte potot / au-Elektrode für den elektrochemischen Dopaminnachweis unter Verwendung von Natrium-p-toluolsulfonat als Trägerelektrolyt in der wässrigen Lösung auf dem leitenden Indiumzinnoxidglas. Die Ergebnisse zeigten, dass der lineare Bereich von Dopamin durch differentielle Pulsvoltammetrie in der neutralen ph-Lösung 5 × 10 -6 bis 1 × 10 -4 mol / l betrug und die Nachweisgrenze bei pedot / 1 bis 10 × 10 -8 mol / l lag. Au Komposit-Elektrode, die auch die Interferenz von Ascorbinsäure und Harnsäure wirksam beseitigen kann, um die gleichzeitige Detektion zu erreichen.


Nachweis von Glucose


Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Der Glukosesensor wurde erfolgreich zur Bestimmung von Glukose im menschlichen Blut eingesetzt, was nicht nur eine wichtige Grundlage für die medizinische Behandlung von Diabetes darstellt, sondern auch die tägliche Blutzuckermessung bei Diabetikern erheblich erleichtert. die Glukose im allgemeinen menschlichen Speichel beträgt jedoch 8 ~ 12 μmol und kann durch den gegenwärtig verfügbaren Glukosesensor nicht nachgewiesen werden.


Kanakamedalaet al. [2] demonstrierten einen Glucosesensor mit mikromolarer Empfindlichkeit unter Verwendung eines pedot / pss-basierten elektrochemischen Transistors mit kostengünstiger und schneller Xurographietechnik. es kann eine Blutglucosekonzentration von etwa 1 μmol bis etwa 10 μmol nachweisen, eine gute Wiederholbarkeit und Empfindlichkeit zeigen und erfolgreich den Glucosegehalt des menschlichen Speichels im erwarteten Bereich nachweisen.


Nachweis von Alpha-Fetoprotein


Serum-Alpha-Fetoprotein (AFP) Inhalt ist ein wichtiger Indikator für die frühe Diagnose, Wirksamkeitsbeobachtung und Prognose von primären Leberkrebs und Teratom. die Konzentration von afp in gesundem menschlichem Serum liegt unter 20 ng / ml, während der Gehalt von afp im Serum von Patienten mit hepatozellulärem Karzinom sehr hoch ist und der Nachweis von alpha-Fetoprotein im frühen Stadium der Diagnose und Behandlung von großer Bedeutung ist von Leberkrebs.


liukeke et al. [3] entwickelten einen elektrochemischen Immunosensor auf Basis von PEDOT und Azur, der gegenüber AFP empfindlich ist. unter den optimierten experimentellen Bedingungen halten die Elektrodenreaktion und die afp-Konzentration eine lineare Beziehung im Bereich von 0,01-120 \u0026 mgr; g / l, die Nachweisgrenze beträgt 0,003 \u0026 mgr; g / l und ihre Genauigkeit war kein signifikanter Unterschied zu elisa; Cui et al. [4] verwendeten ein elektrochemisches Polymerisationsverfahren, um ein neues hoch biokompatibles Polymer-Kompositpedot / -peg zu synthetisieren und mit Goldnanopartikeln zu modifizieren. Der modifizierte PEDOT / PEG kann eine Vielzahl von biologischen Molekülen, einschließlich Antikörper-AFP, fixieren und zeigte eine gute Selektivität, Empfindlichkeit, niedrige Nachweisgrenze sowie eine gute Anti-Verschmutzungsfähigkeit.


Aufgrund der porösen Nanostrukturen kann Pedot die spezifische Oberfläche der Elektrode effektiv erhöhen und einige Lösungsmittel- und proaktive Analytmoleküle eindringen lassen, wodurch eine breite Palette komplexer Substanzen synthetisiert wird. einzigartige hervorragende leistung macht pedot im bereich der sensoren weit verbreitet, und es ist wert der forscher zu erforschen und forschen, um seine anwendung weiter zu erweitern.


Verweise


[1] Wang Baoguang, Qiu Yin, Hu Haifeng, et al. Herstellung einer Poly (3,4-ethylendioxythiophen) / Gold-Verbundelektrode und ihre Anwendung beim Nachweis von Dopamin. Anwendung der chemischen Industrie, 2015, 3, 569-574.
[2] kanakamedala, sk, alshakhouri, ht, agarwal, m, et al. ein einfacher elektrochemischer Transistor auf Polymerbasis zur mikromolaren Glucose-Sensierung. Sensoren und Aktoren b: Chemie, 2011, 157, 92-97.
[3] Liu Keke, Liu Qing, Huang Haiping, et al. ein elektrochemischer Immunsensor für α-Fetoprotein auf Basis von Poly (3,4-ethylendioxythiophen) / Azur- und Goldnanopartikeln, analytische Chemie, 2014, 42, 192-196.
[4] cui, m, Lied, z, wu, y, et al. ein hochempfindlicher Biosensor für Tumormacher Alpha Fetoprotein basierend auf Poly (ethylenglycol) dotierten leitfähigen Polymeren. Biosensoren und Bioelektronik, 2016, 79, 736-741.


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