Biosenzori na bazi glukoze oksidaze (GOk) privukli su veliku pažnju zbog svog potencijala u brzom otkrivanju glukoze i kontinuiranom praćenju, koji su ključni za dijagnozu i prevenciju bolesti, kao i za kontrolu proizvodnje u procesima proizvodnje šećera i fermentacije.
Kaskadni sistem glukoza oksidaza/elektrokatalizatori/elektroda (GOk/ECs/elektroda) služi kao osnovni deo većine uređaja za biosenzivanje glukoze (i invazivnih i neinvazivnih). Međutim, montaža ovih kaskadnih senzorskih jedinica ostaje izazovna, čime se ograničava postizanje visoke osetljivosti i dugoročne stabilnosti.
Inspirisana strukturom lanaca za prenos elektrona u mitohondrijama, istraživačka grupa koju vodi prof. Van Jinhua sa Instituta za procesno inženjerstvo (IPE) Kineske akademije nauka razvila je trodimenzionalnu (3D) mezoporoznu biosenzibilnu membranu sa susednim nanostrukturama koje pokazuju odličnu osetljivost i dugoročnu stabilnost.
Studija je objavljena u Advanced Functional Materials.
Prilikom pripreme biosenzibilnih membrana, istraživači su koristili taninsku kiselinu-3-aminopropiltrietoksisilan-Fe 3 + (TA-APTES-Fe) ternarni premaz za pravilno sklapanje i susedno ograničavanje pruske plave (PB) i GOk u 3D mezoporoznoj ugljeničkoj nanocevi (CNT). ) membranska elektroda.
„Ova strategija poboljšava kaskadne senzorske jedinice u neposrednoj blizini i proširuje trostruku granicu (TPB) od konvencionalnog 2D kontakta do 3D kontakta, što povećava efikasnost kaskadne reakcije, poboljšava dostupnost i dostupnost H 2 O 2 prema TPB, i povećava korišćenje PB“, rekao je prof. Luo Jiankuan iz IPE.
Štaviše, prostorno ograničeno mikrookruženje stabilizuje PB i GOk. Funkcija odvajanja CNT membrane dalje intenzivira stabilnost sensinga uklanjanjem in-situ interferencija iz analita.
Pripremljena mezoporozna biosenzirna membrana pokazuje dobru osetljivost i dugoročnu stabilnost sa zanemarljivim pomakom odgovora do osam sati, čime je bolji od prijavljenih rezultata.
„Multienzimske mimičke funkcije PB korišćene su da imitiraju proces čišćenja membrane ‘olabavljenje-degradacija’, potpuno regenerišući zagađenu biosenzibilnu membranu,“ rekao je prof. Van.
Ovaj rad pruža novu strategiju dizajna i rada za biosenzore, osiguravajući efikasno, pouzdano i stabilno sensiranje.
