Estudo para a construção de biossensor de glicose autoalimentado baseado em material compósito de óxido de grafeno reduzido/partículas de ouro nanométricas/tubos de carbono de paredes múltiplas

YI Jin-fei ,  

YIN Xue-hu ,  

LI Rong ,  

MA Li-hong ,  

ZHANG Yan-li ,  

WANG Hong-bin ,  

YANG Wen-rong ,  

PANG Peng-fei ,  

摘要

Dispositivos sensores autoalimentados baseados em células a combustível enzimáticas (EBFC) possuem vantagens como estrutura simples, fácil miniaturização e não necessitam de fonte de energia externa, apresentando potencial aplicação em diagnóstico clínico, monitoramento ambiental e biossensores. Utilizando um material compósito de óxido de grafeno reduzido/partículas de ouro nanométricas/tubos de carbono de paredes múltiplas (rGO/AuNPs/MWCNTs) como material substrato do eletrodo, e fixando respectivamente a glucose oxidase (GOx) e o crescimento eletrodepositado de dióxido de manganês (MnO2) sobre a superfície do eletrodo modificado com rGO/AuNPs/MWCNTs, foram preparadas bioânodos e biocatodos EBFC, construindo um biossensor de glicose autoalimentado de célula única baseado em EBFC (EBFC-SPGB). Na presença da glicose alvo, a GOx imobilizada na superfície do bioânodo realiza uma reação enzimática, catalisando a produção de elétrons que alcançam o catodo através do circuito externo, causando a reação redutora do MnO2 na superfície do catodo e gerando um sinal de resposta eletroquímica. O nanocompósito rGO/AuNPs/MWCNTs possui excelente condutividade, biocompatibilidade e grande área superficial específica, cujo efeito sinérgico aumenta significativamente a carga de GOx e promove efetivamente a transferência de elétrons na superfície do eletrodo. O sinal máximo de saída do EBFC-SPGB apresenta boa relação linear com a concentração de glicose na faixa de 1 a 30 mmol/L, com limite de detecção (S/N=3) de 0,3 mmol/L, tendo sido utilizado com sucesso para a detecção da concentração de glicose em amostras de soro humano.

关键词

glicose;nanocompósito;célula a combustível enzimática;biossensor de glicose autoalimentado

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