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A simple electrochemical approach to fabricate functionalized MWCNT-nanogold decorated PEDOT nanohybrid for simultaneous quantification of uric acid, xanthine and hypoxanthine
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1016/j.aca.2020.03.060 Sarani Sen 1 , Priyabrata Sarkar 2
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1016/j.aca.2020.03.060 Sarani Sen 1 , Priyabrata Sarkar 2
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Medical diagnostics and detection of food spoilage require estimation of hypoxanthine (HX), xanthine (XN), and uric acid (UA). A selective sensing platform has been proposed for simultaneous detection of all these species. Functionalized multi-walled carbon nanotube (fMWCNT) stabilized nanogold decorated PEDOT:TOS polymeric nanocomposite (Au-PEDOT-fMWCNT) was synthesized through rapid one-step electropolymerization to enhance conductivity and active surface area by several folds. Electrochemical activities of the proposed sensing platform were analyzed by cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Analyses through SEM, FESEM and TEM were performed to explore the surface morphology and elemental analysis of the polymeric nanohybrid was investigated by XPS, Raman, FTIR, XRD spectroscopy. Electro-catalysis of UA, XN and HX occurred at low oxidation potentials i.e. 0.082, 0.463 and 0.808 V, respectively in the optimized conditions. The uniquely designed simple, interference free Au-PEDOT-fMWCNT/GCE sensor exhibited high selectivity, good reproducibility, reusability (∼180 times) and stability (∼3 month) with excellent sensitivity of 1.73, 14.31 and 3.82 μA μM-1 cm-2 for UA, XN and HX, respectively. The sensor exhibited linear ranges of detection as 0.1-800, 0.05-175 and 0.1-150 μM with detection limits of 199.3, 24.1 and 90.5 nM for quantification of UA, XN and HX respectively. The performance of the proposed sensor was validated by addition of UA, XN and HX in human serum, urine and fish samples by comparing to those using HPLC. The results indicated good applicability of the proposed sensor for simultaneous detection of UA, XN, HX in real biological fluids.
中文翻译：
一种制备功能化 MWCNT-纳米金装饰的 PEDOT 纳米杂化物的简单电化学方法，用于同时定量尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤
食品腐败的医学诊断和检测需要估计次黄嘌呤 (HX)、黄嘌呤 (XN) 和尿酸 (UA)。已经提出了一种选择性传感平台来同时检测所有这些物种。功能化多壁碳纳米管 (fMWCNT) 稳定的纳米金装饰 PEDOT:TOS 聚合物纳米复合材料 (Au-PEDOT-fMWCNT) 通过快速一步电聚合合成，以将导电性和活性表面积提高几倍。通过循环伏安法 (CV) 和差分脉冲伏安法 (DPV)、电化学阻抗谱 (EIS) 分析了所提出的传感平台的电化学活性。通过 SEM、FESEM 和 TEM 进行分析以探索聚合物纳米杂化物的表面形态和元素分析通过 XPS、拉曼、FTIR、XRD 谱。在优化条件下，UA、XN 和 HX 的电催化发生在低氧化电位下，即分别为 0.082、0.463 和 0.808 V。独特设计的简单、无干扰的 Au-PEDOT-fMWCNT/GCE 传感器具有高选择性、良好的重现性、可重复使用性（~180 次）和稳定性（~3 个月），具有 1.73、14.31 和 3.82 μA μM-1 cm-的优异灵敏度2 分别代表 UA、XN 和 HX。该传感器的线性检测范围为 0.1-800、0.05-175 和 0.1-150 μM，UA、XN 和 HX 的定量检测限分别为 199.3、24.1 和 90.5 nM。通过在人血清、尿液和鱼样品中添加 UA、XN 和 HX，与使用 HPLC 的那些进行比较，验证了所提出的传感器的性能。
更新日期：2020-06-01
中文翻译：
一种制备功能化 MWCNT-纳米金装饰的 PEDOT 纳米杂化物的简单电化学方法，用于同时定量尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤
食品腐败的医学诊断和检测需要估计次黄嘌呤 (HX)、黄嘌呤 (XN) 和尿酸 (UA)。已经提出了一种选择性传感平台来同时检测所有这些物种。功能化多壁碳纳米管 (fMWCNT) 稳定的纳米金装饰 PEDOT:TOS 聚合物纳米复合材料 (Au-PEDOT-fMWCNT) 通过快速一步电聚合合成，以将导电性和活性表面积提高几倍。通过循环伏安法 (CV) 和差分脉冲伏安法 (DPV)、电化学阻抗谱 (EIS) 分析了所提出的传感平台的电化学活性。通过 SEM、FESEM 和 TEM 进行分析以探索聚合物纳米杂化物的表面形态和元素分析通过 XPS、拉曼、FTIR、XRD 谱。在优化条件下，UA、XN 和 HX 的电催化发生在低氧化电位下，即分别为 0.082、0.463 和 0.808 V。独特设计的简单、无干扰的 Au-PEDOT-fMWCNT/GCE 传感器具有高选择性、良好的重现性、可重复使用性（~180 次）和稳定性（~3 个月），具有 1.73、14.31 和 3.82 μA μM-1 cm-的优异灵敏度2 分别代表 UA、XN 和 HX。该传感器的线性检测范围为 0.1-800、0.05-175 和 0.1-150 μM，UA、XN 和 HX 的定量检测限分别为 199.3、24.1 和 90.5 nM。通过在人血清、尿液和鱼样品中添加 UA、XN 和 HX，与使用 HPLC 的那些进行比较，验证了所提出的传感器的性能。
京公网安备 11010802027423号