화학 센서용 금 나노입자

화학센서
화학 센서는 화학 신호를 활동 전위로 변환하는 감각 수용체입니다. 보다 일반적인 용어로 화학 센서는 환경에서 특정 화학적 자극을 감지합니다. 화학 센서는 생물학, 의료 분석 및 환경 모니터링과 같은 다양한 분야에서 사용이 증가하고 있습니다.
금 나노입자
나노 입자는 다용도 재료이며 산업, 생물 분석 및 촉매 작용에 이르는 다양한 영역에서 응용 프로그램을 찾습니다. 금 나노 입자는 상대적으로 높은 표면적 대 부피 비율과 벌크와 크게 다른 계면 지배 특성으로 인해 우수한 촉매 활성을 나타냅니다. 이들은 전기 촉매의 설계 및 제조를 위해 그리고 촉매 활성 또는 선택성을 향상시키는 구성 요소로 광범위하게 사용되었습니다.
전기 촉매 응용 분야의 경우 정전기 상호 작용에 의한 고정, 공유 결합, 전기화학 증착 등과 같은 기술이 사용됩니다. 이와 같이 나노전극으로 작용하는 개질된 계면은 전기화학적 센서 개발을 위한 촉매 계면을 향상시키는 수단으로 널리 사용되어 왔다.
개발
나노 전극 앙상블에서 전기 분석 검출 한계는 패러딕 전류와 용량 전류 사이의 비율이 더 높기 때문에 유사한 매크로 크기 전극에서보다 훨씬 낮을 수 있습니다. 여러 연구원들이 전기화학적 반응을 향상시키기 위해 새로운 2차원 또는 3차원 AuNP를 수정한 나노전극 앙상블을 개발했습니다.
전극은 포도당과 같은 작은 생체 분자의 검출을 향상시키는 데 사용됩니다. AuNPs는 또한 세포의 전기화학적 조사 및 포도당과 같은 일부 작은 생체 분자의 전기 촉매 작용을 위한 강화 물질로 사용될 수 있습니다. 이것은 졸-겔 공정, 노르에피네프린, 도파민, 카테콜, 에피네프린 및 아스코르브산 등을 사용하여 얻은 3D 실리케이트 네트워크에서 자가 조립된 AuNP를 사용하여 수행할 수 있습니다.
글루코스 센서
감지용 포도당 전극은 규산염 네트워크의 티올 꼬리 그룹에 자가 조립되고 하이드록실아민에 의해 확대되었습니다. AuNPs는 효소 또는 산화환원 매개체가 없는 인산염 완충 용액에서 덜 양성 전위에서 포도당 산화를 효율적으로 촉매할 수 있습니다. 이 새로운 비효소 포도당 센서는 50nM의 검출 한계로 뛰어난 감도를 보여줍니다.
AuNPs 파생 전극
전극은 일부 독성 물질을 감지하는 데에도 사용할 수 있습니다. AuNPs 수정된 탄소 스크린 인쇄, 유리질 탄소 및 기저면 열분해 흑연 전극을 사용하여 고감도로 Sb(III) 및 As(III)를 검출할 수 있습니다. 산화질소와 히드라진의 전해 산화도 여러 그룹에서 개발되었습니다. AuNPs 개질된 전극은 NO와 히드라진에 대해 높은 촉매 활성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 히드라진의 매우 민감한 전기화학적 검출은 졸-겔 유래 3D 규산염 네트워크에서 자가 조립된 AuNP와 종자 매개된 금 성장을 사용하여 만들 수 있습니다. 이 나노구조 플랫폼은 히드라진의 전기화학적 산화에 매우 민감합니다.