고급 이중 전기 광학 감지 응용 분야를 위한 전기활성 염료/LDH 나노혈소판 매트릭스 필름의 층별 조립

결과 및 토론

LDH 나노혈소판의 흡착 거동에 대한 pH의 영향은 고체 상태 전극에서 최적의 ARS 흡착을 얻기 위해 연구되었습니다. 이를 위해 UV-Vis 분광 광도법이 사용되었습니다. [260–360] 및 [400–600] 영역의 LDH와 ARS는 각각 지수 흡수 피크를 나타냅니다[24]. LDH 콜로이드 현탁액과 ARS 용액에 대한 pH 최적화 결과는 그림 1과 같다.

결과에서 알 수 있듯이 ARS 분자가 있는 LDH 나노혈소판의 최소 및 최대 흡착은 각각 pH 3.5 및 pH 5.5에서 관찰됩니다. LDH 결정 네트워크의 이성질체 변위 현상으로 인해(Mg ²⁺ 대체 Al ³⁺⁾ 대신 전하 수준은 LDH 표면의 양성자화/탈양성자화로 인한 pH에 따라 달라지며, LDH의 금속 이온(LDH의 기저 표면에 있음)은 매우 산성인 조건(pH <4)에서 용해되고 LDH의 구조가 변경됩니다. . LDH의 용해는 다른 pH 값에서는 관찰되지 않습니다[41,42,43]. 영전하점(PZC)은 일정한 온도, 압력 및 매질에서 반대 전하가 0인 pH라고 합니다. 연구에 따르면 PZC는 LDH에 존재했습니다[44]. LDH 표면의 양성자 전하 흡착은 배지의 pH를 변경할 수 있습니다. 그러나 LDH 표면의 전하는 시스템의 pH 변화에 따라 변할 수 있습니다. 또한, 서로 다른 pH 조건에서 정전기 결합의 효과로 인한 LDH 나노판(기저 및 프리즘 표면)의 배열은 염료 분자의 흡착 경향이 다릅니다. 결과에 따르면 가혹한 산성 조건(pH <4)에서 LDH의 기저 표면에서 금속 이온의 용해로 인해 고체 전극 표면에 흡착하는 안정하고 용해되지 않는 LDH 나노 입자의 양이 최소화됩니다.

반면에 완전히 알칼리성 조건으로 이동하면 LDH의 탈양성자화로 인해 LDH 표면에 더 적은 양의 ARS 분자가 흡착됩니다. 따라서 LbL 침지 시험을 위한 LDH 콜로이드 현탁액의 최적 pH는 5.5로 생각된다. 그림 2b에 따르면 LDH 나노혈소판을 포함하는 전극 표면에서 ARS의 가장 높은 흡착은 pH 4.0으로 표시됩니다. Al ³⁺ 과의 복합체 형성을 위해 부적절한 매개체가 형성된 것으로 보입니다. LDH 표면의 이온 상당한 산성 조건(pH 4.0)으로 인해 중간체 화합물(반응식 2의 화합물 II)의 구조적 형태가 보다 안정적이며, 이는 보다 안정적인 조건이며 Al ³⁺ 과 킬레이트를 형성할 수 있습니다. LDH 네트워크의 이온 중성 pH에 관한 한, LDH 표면에 대한 ARS의 상대적 흡착은 감소합니다. Sathish [45] 및 Supian et al. [24]는 또한 ARS 시약이 Al ³⁺ 와 복합체를 형성했다고 보고했습니다. pH 4.0에서 아세테이트 완충액의 이온. 따라서 LbL 침지 시험을 위한 ARS 용액의 최적 pH는 4.0으로 간주된다. ARLD-5 변형 전극의 흡광도 거동은 그림 1c에서 볼 수 있으며 LDH 현탁액(pH 5.5)과 ARS 용액(pH 4.5)은 5개의 LbL 주기 모두에서 최적의 pH 조정이 이루어졌습니다.

(ARS/LDHs)_n으로 적층된 ITO/PET 전극 샘플의 면저항 변화

pH 및 호변 이성질체 구조에 따른 ARS의 평형 구조

전극 표면의 전기 전도도에 대한 Mg-Al LDHs 나노소판의 영향과 관련하여 침지 주기(n )를 결정해야 한다. 이를 위해 다양한 침지 주기에서 전극 시트 저항의 변화를 조사했습니다. 그림 2는 (ARS/LDHs)_n으로 적층된 ITO/PET 전극 샘플의 면저항 결과를 보여줍니다. .

그림 2의 결과에서 알 수 있듯이 5번째 사이클에서 전극의 면저항이 약간 감소하고, 5번째 사이클 이후에 증가하는 면저항은 LDH 나노혈소판 밀도의 과도한 증가와 전자의 길이 증가에 기인한다. 전송 경로. 전극 표면의 LDH 나노혈소판의 LbL 어셈블리는 이온 교환 기능과 강력한 전자 전달을 초래할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 이러한 조건에서 변형된 전극이 가장 적은 저항과 가장 높은 전기 전도도를 갖도록 최적의 사이클로 다섯 번째 사이클을 선택하였다. 일반적으로 이 테스트의 결과는 ARS 염료 분자와 LDH 나노혈소판의 LbL 조립 방법이 10번째 사이클까지 전극의 저항 및 전기 전도도에 큰 영향을 미치지 않음을 보여줍니다.

무화과에서. 도 3 및 4는 샘플로부터 얻은 SEM 이미지 및 지형 AFM 결과를 각각 나타낸다.

준비된 고체 상태 전극(a :ITO/PET, b :ARLD-1, c :ARLD-2, d :ARLD-3, e :ARLD-4, f :ARLD-5)

준비된 고체 전극(a :ARLD-1, b :ARLD-2, c :ARLD-3, d :ARLD-4, e :ARLD-5)

LbL 주기의 수가 증가함에 따라 준비된 전극의 형태 및 지형 스캔 결과의 예시로(n ), 전극 표면에서 ARS를 따라 LDH 층의 밀도가 지속적으로 증가하는 것이 관찰됩니다. 첫 번째 사이클에서 다섯 번째 사이클까지 표면 거칠기가 증가했으며(AFM 이미지) 흡착된 ARS와 함께 LDH 나노혈소판의 두께가 지속적으로 급격히 증가했습니다.

LDH 나노혈소판에 대한 ARS 분자의 흡착을 조사하기 위해 분광형광법 테스트를 사용하여 흡착된 층의 광학적 거동을 연구했습니다. 각 LbL 침지 주기 후, 고체 전극 표면에서 분광형광법 테스트를 수행했습니다. 준비된 전극의 spectrofluorimetry test 결과는 Fig. 5와 같다.

준비된 다양한 전극의 형광 강도 변화(λ _제외 =388nm)

결과에서 알 수 있듯이 첫 번째 LbL 침지 주기 후 전극 표면에 흡착된 LDH 나노혈소판과 함께 ARS 분자의 양이 적어 형광 방출량이 적고 약한 형광 방출의 피크는 약 666nm입니다. LbL 침수 주기의 수를 늘리면(n ), 형광 방출 속도는 고체 전극 표면의 LDH 나노 혈소판과 함께 ARS 층의 밀도를 증가시켜 지속적으로 증가합니다. 다섯 번째 주기와 마찬가지로 668nm에서 가장 높은 형광 방출 피크가 관찰됩니다. 저농도(10 ^–4 )의 탈이온수에서 ARS 용액의 약한 방출 스펙트럼으로 인해 M), 고체 전극 기판의 Mg-Al LDH 사이에 둘러싸인 이 화합물의 형광 방출 강도는 용매상의 염료 분자보다 고체상의 염료 분자의 분자 회전이 적고 고체상의 용매 효과 감소로 인해 향상되었습니다 [46 ]. 레이어 수가 증가할수록 택배의 모양이 날카로워지고 피크 너비가 낮아져 이를 확인합니다. 응집체 형태 또는 결정 격자로 조립된 분자의 형광 방출은 향상되고, 비복사 에너지 전달 및 분자 회전 감소의 효과는 상당히 감소되거나 제거됩니다. 그러나 고체 표면의 높은 응집은 놀라운 자기 소광을 초래했습니다. 발색단 사이의 분자간 상호작용을 줄이기 위해, 방향족 코어 사이의 π-중첩을 줄이기 위해 적층 구조 사이의 분리를 증가시키면 형광 소광이 감소하고 강한 방출이 발생합니다[47].

ARS는 Scheme 2와 같이 용액의 pH에 ​​따라 3가지 평형 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다[48, 49]. 두 번째 탈양성자화는 pH> 12.1에서 청자색 이음이온(III)을 생성합니다. 산화된 ARS 1 및 환원된 ARS 7의 종은 실험 조건의 함수로 존재합니다. pH 4 이하에서 볼 수 있듯이 ARS 1은 주요 종을 나타내며 ARS 2는 pH 5.5-10.5 영역에서 우세하며 ARS 3은 pH 12 이상에서 관련 종이 될 것입니다. ARS의 이온 형태는 호변 이성질체 구조를 가지고 있습니다. Scheme 2는 각 종의 환원형과 호변이성체를 나타낸다.

Alizarin(I) 및 ARS는 Al ³⁺ 와 안정적인 복합체를 형성하는 것으로 알려져 있습니다. , "호수 안료"로 알려져 있습니다. V. 야. Fain과 동료들은 전자 흡수 스펙트럼을 기반으로 alizarin과 alizarin red의 금속 착물에 대해 깊이 연구했습니다[50]. 그들은 디히드록시안트라퀴논의 착물화가 항상 peri- 또는 ortho-hydroxycarbonyl 그룹에서 진행되고 호변이성 안트라퀴노이드 형태를 포함한다고 결론지었습니다. Alizarin 착물화는 C=O M-O 배위 결합 및 ARS, 화합물 II의 모노음이온 형태의 6원 킬레이트 고리 형성을 통해 peri-hydroxycarbonyl 그룹에서 발생합니다(Scheme 3). 저자는 알칼리 용액에서 alizarin이 ortho-diphenol 화합물인 금속 이온과 반응하여 구조 III를 제공한다고 제안했습니다. 중성 매질에서의 착물화는 착물 I의 킬레이트 회로에서 수소 원자가 금속 이온으로 대체된 후 M-O 결합의 이온화로 설명될 수 있습니다. 따라서 1번 위치에 있는 알리자린 모노음이온의 이온화된 히드록시기는 분자내 수소결합을 통해 결합된다. 또한, II를 형성하기 위해 이 복합체는 3개의 호변이성질체 형태(IV–VI)를 더 가질 수 있습니다.

ARS-Al 복합체의 호변이성체 형태

산성 매질에서 O-M 결합은 공유결합을 유지하고 단일금속 alizarinates의 전자 흡수 스펙트럼은 비이온화 alizarin의 스펙트럼과 동일합니다. 약알칼리 매질에서 알리자린은 모노음이온으로 금속 이온과 착화 반응을 시작합니다. 모든 모노음이온 구조 중에서 9-하이드록시-2-옥소-1,10-안트라퀴논만이 인접한 카보닐 및 옥소 그룹을 포함합니다. 따라서 알칼리 매질에서 형성된 단일금속 알리자리네이트는 5원 킬레이트 사이클을 갖는 1,10-안트라퀴노이드 구조 VII를 가져야 합니다.

반응식 2에서 볼 수 있듯이 ARS는 가역적인 산화환원 거동을 가지고 있습니다. 금속 착물은 또한 다른 산화환원 특성을 가진 전기활성이므로 전기화학 기반 분석에 적용하기에 적합한 후보입니다. 그것의 착화 속도는 일부 일반적인 금속 이온 착화 시약에 비해 빠릅니다. ARS와 ARS-Al은 서로 다른 산화환원 피크 전위를 나타냅니다. 따라서 유리 ARS에 알루미늄 이온을 추가하는 동안 ARS-Al 산화환원과 관련된 다양한 전위의 새로운 피크(ARS-Al)가 알루미늄 이온 농도에 비례하여 증가합니다. ARS 기반 센서의 감도와 적용성을 향상시키기 위해 다양한 안정적인 플랫폼을 도입했습니다. ARS와 그 복합체는 모두 고체 상태에서 전기 활성입니다.

제조된 전극의 전기화학적 거동을 순환 전압전류법으로 연구하였다. 준비된 전극의 Cyclic voltammogram 결과는 그림 6과 같다.

a의 순환 전압전류도 탈이온수에서 0.1M KCl의 베어 ITO/PET, b 탈이온수 내 0.1M KCl의 ARLD-5 전극, c 15μM Al ³⁺ 을 포함한 (0.1M KCl in deionized water) 전극 준비

그림 6a의 결과에 따르면 ITO/PET 전극의 형태는 전류 흐름이 낮고 너비가 얕은 노이즈 그래프로 전극의 전기 촉매 활성이 약함을 나타냅니다. (ARS/LDHs)_n에 의한 전극 표면 수정 LbL 어셈블리에서 CV 그래프의 모양은 더 넓고 대칭적인 주기를 나타내므로 침지 주기 수가 증가할수록 유속 간격이 증가하고 전달 표면이 더 넓어지며 5번째에서 가장 높은 피크 유속과 가장 넓은 그래프를 나타냅니다. 주기(n =5). 도 6b의 결과에서 볼 수 있듯이 0.1M KCl의 ARLD-5 전극에 대해 알루미늄 이온이 존재하지 않을 때 CV 테스트 결과 다소 "가역적인" 피크가 관찰된다. 이 피크에서 약 0.25V(Ag/AgCl 대비)의 양극 및 음극 전류는 개질된 전극 표면에서 유리 ARS의 산화/환원으로 인해 발생했습니다. 알루미늄 이온이 있는 경우(그림 6c), 유사 가역 피크 버스트는 약 0.58V(Ag/AgCl 대비)에서 감지할 수 있으며, 이는 수정된 전극 표면의 알리자린-알루미늄 착물의 산화 피크와 관련이 있으므로 ARLD-5에서는 산화피크를 날카롭고 뚜렷하게 검출할 수 있다. voltammogram의 결과는 LbL 침지 층이 증가함에 따라 전극의 외부 표면으로의 전자 전달과 관련하여 변형된 전극의 전기 촉매 활성이 향상되었음을 보여줍니다. 또한, 전극 표면의 (ARS-Al) 착물 환원에 대한 다음 반응(Scheme 3)이 개선되었으며, ARLD-5 전극에서 최고의 전기촉매 활성이 분명하다[24].

염료의 구조 모델 및 (ARS-Al) 착물의 형성에 대한 pH 효과의 중요성과 관련하여 모든 CV 실험은 중성 pH(=7.0)(탈이온수 중 0.1M KCl)에서 수행되었으며, 모든 전기화학적 전극 표면의 광학적 변화는 Al ³⁺ 의 농도를 변경해야만 제어 및 감지할 수 있습니다. 이온.

Al의 전기화학적 검출 ³⁺

다양한 농도의 Al ³⁺ 을 추가한 후 순환 전압전류도 변화 그림 7에 나와 있습니다. 모든 결과는 알루미늄 이온을 전해질에 첨가한 후 10초 후에 얻은 것입니다.

아 다른 농도의 Al ³⁺ 을 추가한 후 ARLD-5 전극의 순환 전압전류도 [알 ³⁺ 농도 범위 0.2–120μM], b Al ³⁺ 농도가 다른 ARLD-5 전극의 피크 전류 변화

도 7의 결과에 따르면 Al ³⁺ 의 농도를 증가시켜 이온, 산화 피크 전류의 세기는 피크 전위(E _아빠 ) 0.58V(Ag/AgCl 대비)로 제어되고 계속 진행됩니다. ARS-Al ³⁺ 의 형성을 나타냅니다. complex on the surface of the ARLD-5 electrode with the oxidation potential of about 0.58 V (vs Ag/AgCl). Due to the high strength of formation of the complex between A.R.S. and Al ³⁺ , the oxidation peak of the complex formation is pseudo-reversible [51]. The results obtained in this study are close to the results of other studies as the linear sweep scan shows the large peak at 0.27 V corresponds to oxidation of free alizarin while oxidation of Al complexed alizarin gives the peak at 0.58 V in different scan rates [52]. Figure 7b shows the electrocatalytic behaviour of the ARLD-5 electrode for the detection of Al ³⁺ 이온. The anodic peak current changes enhance linearly along with the increase in Al ³⁺ 집중. The linear response ranges in [0.2–120 μM] with a regression equation of i _아빠 (μA) = 0.0282C (10 ⁻⁶  M) + 0.0608, r ²  = 0.991, and a detection limit of 10.1 nM for Al ³⁺ 획득했습니다.

Furthermore, Co ²⁺ , Ni ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ 및 Cu ²⁺ as interfering ions were investigated under the same conditions (ARLD-5 as working electrode, concentrations of 120 μM of interfering ions in 0.1 M KCl solution for testing CV). The cyclic voltammograms of ARLD-5 electrode after adding interfering ions are shown in Fig. 8.

The cyclic voltammograms of ARLD-5 electrode after adding interfering ions

Figure 8 demonstrates the good selectivity to Al ³⁺ for the modified electrode. pH was changed by acetate/sodium carbonate buffers, 0.1 M KCl (including 15 μM Al ³⁺ ion) from 2.0 to 12.0. The results of the cyclic voltammograms are shown in Fig. 9.

Anodic current changes at 0.58 V versus Ag/AgCl of ARLD-5 electrode to pH of 0.1 M KCl in deionized water (including 15 μM Al ³⁺ ion)

As shown in Fig. 9, in the pH range 5.0–7.5, there is little difference in the shape of the graph and the oxidation peak current. However, in more acidic conditions (pH range 5–6.5), due to the presence of higher hydrogen ion in the electrolyte, the probability of the formation of the compound II (in Scheme 4) on the surface of the solid electrode increases to form the chelate with the aluminium ion, and therefore, the oxidation peak current of the ARS-Al complex increases [38]. The application of this sensor is not recommended for pH less than 5.0 (severe acidic conditions) and more than 8.0 (severe alkaline conditions) due to the structural changes in adsorbed LDHs nanoplatelets on the electrode surface.

Mechanism of ARS complex reduction on the electrode surface

Optical Detection of Al ³⁺

Alizarin red S (ARS) has been used as a chromogenic agent for developing spectrophotometric methods. Anthraquinone-metal complexes show strong fluorescence. The fluorescence of metal–ARS complexes is affected by cation's field energy [53]. Therefore, the maximum excitation fluorescence wavelength pair of the Al-ARS complex is significantly different from other metal ions, which are interferents in spectrophotometric methods for Al determination. The principle of spectrofluorimetric determination of aluminium is based on its intensity enhancement which growing up during addition of aluminium ion to free ARS. Herein ARS was adsorbed on a solid platform of LDH, making it more rigid and improved its intensity resulted in more sensitivity.

Prepared electrodes were considered as the working electrode in the three-electrode electrochemical cell. The electrolyte used was a KCl solution (0.1 M) in distilled water. Different concentrations of aluminium ion were added to the electrolyte. After each CV test and completion of this test, the spectrofluorimetry test was regularly performed on the electrode surface. The results of spectrofluorimetry test are shown in Fig. 10.

아 , b The changes of fluorescence intensity (λ _exc.  = 388 nm) of ARLD-5 electrode after adding different concentrations of Al ³⁺ [Al ³⁺ concentration range 0.2–120 μM], c the fluorescence intensity changes in terms of Al ³⁺ concentration inverse

The modified ITO/PET electrode with (ARS/LDHs)₅ matrix shows an intense fluorescence emission spectrum in the presence of Al ³⁺ 이온. Figure 10 shows the gradual fluorescence increase in ARLD-5 after the addition of Al ³⁺ (concentration range from 0.2 to 120 μM) and indicates the formation of a static adduct between A.R.S. and Al ³⁺ . It was found that the ARLD-5 fluorescence intensity increased within 10 s after addition of Al ³⁺ . So, the fluorescence increasing of ARLD-5 was relatively independent of the incubation time. From the results above, the ARLD-5 has a sensitivity and high-efficiency fluorescence emission to Al ³⁺ ion.

To calculate the detection limit and calibration curve in an optical sensor, first, we obtain the ratio of the fluorescence intensity differences, draw then the graph of this ratio in terms of the target concentration inverse. 식에 따르면 (1) [54], the slope of the fitted line was used to determine the detection limit. The obtained results are shown in Fig. 10c.

As the results of Fig. 10b shows, the fluorescence intensity changes enhance along with the increase in Al ³⁺ concentration with the linear response ranges of [0.2–120 μM]. Plotting fluorescence intensity versus inverse of the concentration, the regression equation of Y  = 0.6994X  + 0.5445, r ²  = 0.986, and a detection limit of 23 nM for Al ³⁺ 획득했습니다.

In order to determine the selectivity of the sensor to the Al ³⁺ , a concentration of 120 μM interfering ions (Co ²⁺ , Ni ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ , Cu ²⁺ ) were prepared. The spectrofluorimetry test was carried out from the electrode surface after adding the interfering ions to the electrolyte. As shown in the results of Fig. 11, it is clear that the addition of interfering ions did not show a significant difference in the fluorescence emission of the electrode surface, and the most significant difference was observed in the emission of fluorescence for Al ³⁺ , indicates the high selectivity of this type of sensor for Al ³⁺ . In order to better determine the selectivity of the modified electrode to Al ³⁺ , six solutions of 10 ^–4  M concentrations of ARS in distilled water were prepared in completely same conditions. Therefore, 120 μM of Al ³⁺ ion and interfering ions were assigned to each of the solutions and mixed well. Figure 11b shows the images taken under UV cabin with an excitation wavelength of 366 nm of each of the solutions. As the spectrofluorimetry test results showed, adding Al ³⁺ ion to ARS solution showed significant fluorescence, while the initial solution of ARS and other ARS solutions contained interfering ions under the UV cabin have no fluorescence emission.

아 The fluorescence intensity (λ _exc.  = 388 nm) changes of ARLD-5 electrode after adding 120 μM of Al ³⁺ and interfering ions, b the fluorescence intensity differences for Al ³⁺ detection compared to interfering ions

To better understand the electrochemical mechanism on the electrode surface, UV–Vis spectrophotometry investigation was performed on the electrode surface before and after adding 120 μM of Al ³⁺ ion and performing a CV test. A.R.S. solution (10 ^–4  M) in deionized water was also prepared. 120 μM of Al ³⁺ ion was added to the solution and mixed well. The UV–Vis spectrophotometry test was then taken from both solutions. The obtained UV–Vis spectrophotometry results from the samples are shown in Fig. 12.

The UV–Vis spectrophotometry test of ARS solutions (10 ^–4  M) in deionized water compared to modified solid electrodes before and after adding 120 μM Al ³⁺

According to the results of Fig. 12, when the alumini um ion was added to the ARS solution, we see a sharp peak at a maximum absorption wavelength of 577 nm, indicating an increase in the absorption wavelength (redshift) after the formation of the ARS-Al ³⁺ complex in the ARS solution. When Al ³⁺ ion reacted with the ARS molecule, the hydroxyl (–OH) functional group in the ARS molecule which acted as an auxochrome group has affected the shifting of carbonyl (C=O) chromophore peak to a longer wavelength at 577 nm as well as increasing the chromogen absorbance intensity [24]. The interesting point is that the absorption diagram of the ARLD-5 after adding the aluminium ion to the electrolyte solution and testing CV, a sharp peak at 590 nm absorption wavelength indicates that the formation of the ARS-Al ³⁺ complex on the surface of the solid electrode is confirmed. In the study of Supian et al. [24], the wavelength of maximum absorption of the ARS-Al ³⁺ complex was measured at 488 nm.

Sensor Stability

Moreover, ten replicate measurements of 0.2 μM Al ³⁺ on the modified electrode yielded a reproducible current and maximum fluorescence intensity with the relative standard deviation (R.S.D.) of 2.5% and 2.6%, respectively; also, six independent modified electrodes were prepared using the same procedure and used for determination of Al ³⁺ (0.2 μM) with the (RSD) of 1.9%, demonstrating the excellent repeatability and reproduce ability of the electrochemical sensor. The long-term and too high flexibility were investigated by measuring the current response of 0.2 μM Al ³⁺ after bending test (in a cylindrical manner to a 90° angle) of modified ITO/PET electrode for 90 times during 1 month and the per cent recovery was 96%, indicating the long lifetime stability of the modified flexible electrode.

The results of Fig. 13 represent the electrochemical and optical response changes of the electrochemical sensor designed to the changes in the aluminium ion concentration, which shows a perfect and significant fit between the electrochemical and optical response of this type of sensor against the target molecule.

The electrochemical /optical response changes of the electrochemical sensor to the changes in Al ³⁺ 집중

The detection limit in this work is compared to previous works so that the details are presented in Table 3.

Other methods summarized in Table 3, based on the ASV technique, usually require longer detection times and repeatable electrode polishing step at each measurement. On the other hand, the electrochemical sensor designed in this study has a simple design system and, in addition to an electrochemical signal that accurately detects tiny amounts of target molecules quantitatively, also has an optical signal. As the optical signal changes in the spectrofluorimetry test, the application of the sensor is very convenient for biologists. This design structure is considered very suitable for future biotechnology applications.