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越南河內(nèi)國(guó)家大學(xué)Do Phuc Quan課題組--銅納米粒子裝飾聚多巴胺/石墨烯薄膜作為催化劑在增強(qiáng)尿酸感應(yīng)中的作用

尿酸（2,6,8-Trihydroxypurine，UA）是人體嘌呤代謝的終產(chǎn)物。在健康男性中，尿液中UA的正常水平在mM范圍內(nèi)，而在血清中則在µM范圍內(nèi)。到目前為止，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多用于UA測(cè)定的電化學(xué)傳感器，但干擾物質(zhì)如抗壞血酸 (AA) 和多巴胺 (DA) 由于它們相似的電活性特性而極大地影響了UA氧化。在這項(xiàng)工作中，提出了高度靈敏、選擇性和可重復(fù)的電化學(xué)UA傳感器，使用石墨烯 (Gr) 片、Cu(II)-聚多巴胺 (PDA) 復(fù)合物和Cu納米顆粒（表示為CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr）。特別是，進(jìn)行了幾何、頻率、非共價(jià)、擴(kuò)展緊密結(jié)合 (GFN2-xTB) 和密度泛函理論 (DFT) 研究，以提供對(duì)反應(yīng)/催化位點(diǎn)、CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr的相互作用和結(jié)構(gòu)的合理解釋。對(duì)傳感界面中每個(gè)單獨(dú)組件的關(guān)鍵作用進(jìn)行了深入討論，并與理論量子計(jì)算密切相關(guān)。據(jù)我們所知，這是第一項(xiàng)研究報(bào)告不僅如此簡(jiǎn)單但性能最佳的電化學(xué)UA傳感器設(shè)計(jì)（寬線性范圍、低檢測(cè)限、出色的選擇性、重現(xiàn)性），而且還報(bào)告了GFN2-xTB、DFT量子計(jì)算的應(yīng)用在闡明每個(gè)組件以及整個(gè)傳感器的工作原理。

Figure 1. GCE電極上CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr傳感界面的制備過(guò)程。

Figure 2. Cu(II)-PDA/Gr (A,B) 和CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr (C,D) 的SEM圖像和EDS光譜。

Figure 3. 在 CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr 電極上，具有不同掃描速率的UA的CV。插圖：陽(yáng)極峰值電流與掃描速率的平方根的關(guān)系圖。

Figure 4. CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr電極與1000倍過(guò)量有機(jī)物 (A) 和500倍過(guò)量無(wú)機(jī)干擾物 (B) 的選擇性。

Figure 5. 傳感器在七次連續(xù)測(cè)量中的再現(xiàn)性。

相關(guān)研究成果于2021年由越南河內(nèi)國(guó)家大學(xué)Do Phuc Quan課題組，發(fā)表在Journal of Electroanalytical Chemistry（https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2021.115322）上。原文：The role of copper nanoparticles decorating polydopamine/graphene film as catalyst in the enhancement of uric acid sensing。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)



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