基于摩擦电纳米发生器和酶促反应的无创性肌酐检测柔性纳米传感器

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:57
文章英文标题
Flexible nanosensors for non-invasive creatinine detection based on triboelectric nanogenerator and enzymatic reaction
正文
由PANI (聚苯胺)和PDMS (聚二甲基硅氧烷)研制了肌酐纳米传感器，其机理归结为摩擦电纳米发生器( TENG )与肌酐酶促反应的耦合作用。酶改性后，PANI和PDMS输出的摩擦电携带了环境肌酐浓度的信息，这是由于酶促反应中PANI电导率的变化引起的。纳米传感器在室温下表现出很高的灵敏度。当肌酐浓度为10 - 3 mol / L时，响应达到51.42 %，同时与NaCl、葡萄糖、尿素相比，其对肌酐具有良好的选择性。纳米传感器还支持弯曲角度测量的大灵活性( 10° ~ 40° )，从而潜在允许可穿戴传感应用中的肌酐检测。实验结果表明，柔性纳米传感器能够提供连续、无创的肌酐检测，为电子皮肤和自供电的医疗系统铺平了道路。
文章内容（英文）
A creatinine nanosensor has been developed by PANI (polyaniline) and PDMS (polydimethylsiloxane). The mechanism is attributed to the coupling of the triboelectric nanogenerator (TENG) and the creatinine enzymatic reaction. After enzymatic modification, the triboelectric output from PANI and PDMS carries the information of the ambient creatinine concentration, which is due to the change of PANI electroconductivity in the enzymatic reactions. The nanosensors demonstrate high sensitivity at room temperature. The response reaches 51.42 % when creatinine concentration is 10 −3 mol/L. Meanwhile, its good selectivity to creatinine is demonstrated compared with NaCl, glucose, and urea. The nanosensor also supports large flexibility in bending angle measurements (10°–40°), thereby potentially allowing creatinine detection in wearable sensing applications. Experimental results show that the flexible nanosensor can offer continuous and non-invasive detection of creatinine, paving the way for electronic skin and self-powered healthcare systems.
来源出处
Journal|[J]Sensors and Actuators A: PhysicalVolume 320, 2021.
DOI
https://doi.org/10.1016/J.SNA.2021.112585

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