Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Обнаружение ультранизкой перекиси водорода с помощью синергетического эффекта потенциала Нернста в органических электрохимических транзисторах

259 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/70467

⸱

31 марта 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1College of Integrated Circuits, Taiyuan University of Technology

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол для ультранизкого обнаружения перекиси водорода, основанный на синергетическом эффекте Нернста. Этот протокол охватывает изготовление слоевого полиэтилена (3,4-этилендиокситиофен): бромотимол-синего (PEDOT: BTB)/полистиролсульфоната (PEDOT: PSS) и платинового микроэлектрода (Pt), а также определение оптимальной рабочей точки для сконструированного датчикаH 2O2.

Аннотация

Синергетический потенциал Нернста, основанный на органических электрохимических транзисторах (OECT), генерируемый электродом Pt-затвора, катализующий перекись водорода (H2O2) и взаимодействие между молекулами бромотимол-синего (BTB) и ионами водорода (побочныйпродукт катализа H2O2) — используется для ультранизкого обнаружения H2O2 до 1,8 × 10-12 M, с широким линейным диапазоном обнаружения от 10-11 м до 10-3 м. Формирование этого потенциала определяется выбором напряжения источника-дренажа (VDS) и напряжения затвора (VG) на уровне −0,6 В в качестве оптимальных рабочих точек, а также с использованием слоевого поли(3,4-этилендиокситиофен):бромотимол синий/поли(3,4-этилендиокситиофен):p олистиролсульфонат (PEDOT:BTB/PEDOT:PSS) в качестве материала полупроводникового канала. Кроме того, соответствующая проверка обеспечивается характеристикой способности несущих (де)легирования слоёв с помощью ультрафиолетовой спектроскопии, определения оптимальной рабочей точки с помощью электрохимических измерений и оценки сенсорных характеристик сенсора H2O2 на основе OECT с использованием одноступенчатого постоянного сканирования. Наконец, датчик H 2O2 на базе OECT изготавливается с помощью микро-нано-производственного процесса, включая подготовку слоёв наслоенных полупроводников с помощью спинового покрытия и изготовление микроэлектродов с помощью процесса подъёма и магнетронного распыления. Эта методология может открыть широкий путь для ультранизкого обнаружения аналитов с помощью реакций, катализируемых ферментами.

Введение

Перекись водорода (H2O2) — это повсеместный побочный продукт многочисленных биохимических реакций, катализируемых ферментами, включая те, что опосредованы лактат-оксидазой, глутаматоксидазой иглюкозооксидазой 1. Её повсеместное присутствие в широком спектре физиологических и патологических процессов 2,3,4 делает его критически важной биомолекулой для понимания здоровья человека и состояния заболеваний. Поэтому точное обнаружениеH2O2 в ультранизких концентрациях крайне важно для получения точного понимания состояния организма, что вызывает значительный интерес среди исследователей к разработке чувствительных методологий обнаружения с низким пределом обнаружения (LOD).

Традиционныеметоды обнаружения H2O2 5,6, такие как спектроскопия, хроматография и хемилюминесценция, заложили основу количественного анализа, но страдают от внутренних ограничений, ограничивающих их широкое применение. Эти методы обычно основаны на громоздких и дорогих приборах и требуют специализированной профессиональной экспертизы, что делает их непрактичными для обнаружения на месте, портативных или в местах оказания помощи. Поэтому существует острая необходимость в альтернативных технологиях обнаружения, сочетающих высокую чувствительность с миниатюризацией, низкой стоимостью и простотой использования.

С развитием микро-нанотехнологий органические электрохимические транзисторы (OECT) стали перспективной платформой для биосенсорных приложений благодаря своим внутренним преимуществам, включая миниатюризацию, низкое рабочее напряжение, отличную способность к усилению сигнала ибиосовместимость 7,8,9. Датчики на базе OECT всё чаще исследуются для обнаружения H2O2, с основным акцентом на модификацию материалов, чувствительных кH2O2, на микроэлектроды для повышения чувствительности к обнаружению. Например, Cicoira и др.10 создали датчик H2O2 на основе OECT с линейным диапазоном обнаружения от 5 μM до 103 μM и низким LOD 5 мкм при использовании Pt в качестве источника, дренажа и затвора. Guo и др.11 изготовили OECT на гибком полиэтилентерефталатном (PET) подложке и опоре для трансвелла. Устройство использовало шелкографитный электрод из углеродной пасты, модифицированный углеродными нанотрубками и наночастицами Pt в качестве затворного электрода, а также PEDOT: PSS в качестве материала канала, демонстрируя линейный диапазон обнаружения 0,5-100 мкм и LOD 0,2 мкм для H2O2. Qi и др.12 сообщили о донорно-акцепторном (D-A) типе амбиполярного одноорганического смешанного ионно-электронного проводника (OMIEC) на полимерной основе OECT, который демонстрировал линейный диапазон обнаружения 0,001-100 мкм и LOD 1 нМ для H2O2. Упомянутый выше датчик H2O2 достиг низкого LOD, в основном зависящего от потенциала Нернста, генерируемого Pt-элементным электродом, катализующим H2O2, который мог регулировать электрохимическое (de) легирующее состояние канала для использования отличных возможностей усиления сигнала. Таким образом, предыдущие исследования в этой области заложили прочную теоретическую и экспериментальную основу для дальнейшей оптимизации.

Основная цель данного исследования — разработать высокоуправляемый и чувствительныйдатчик H 2O2 на базе OECT путем дальнейшего использования потенциала Нернста, ключевого механизма, лежащего в основе работы электрохимических датчиков. Для достижения этого мы предлагаем синергетический механизм потенциалаНернста 13, который основан на каскадной реакции, включающей два ключевых компонента: электроды на основе Pt, которые электрокатализируют H2O2, и слой полупроводникового канала (PEDOT: BTB/PEDOT: PSS), взаимодействующий с ионами водорода, образующимися как побочный продукт H2O2 катализ. Эта конструкция основана на устоявшихся исследованиях: бромотимол-синий (BTB), хорошо известный химический индикатор слабых кислот иоснований 14, был успешно интегрирован с PEDOT (как PEDOT: BTB) на слое OECT-затвора или канала для pH-датчика в предыдущих исследованиях, подтверждая осуществимость каскадной реакции, лежащей в основе нашего подхода.

По сравнению с альтернативными методами обнаружения H₂O₂ на основе OECT, наша синергетическая стратегия потенциала Нернста обладает явными преимуществами. В отличие от традиционных конструкций, которые полностью полагаются на каталитическую активность электродов на основе Pt-затворов для генерации потенциала Нернста, наш подход повышает управляемость, связывая этот каталитический процесс с поведением слоя стекированного канала, чувствительного к pH. Эта синергия не только повышает чувствительность датчика, но и повышает его стабильность и настраиваемость, устраняя ключевые ограничения существующих датчиков на базе OECT. Кроме того, эта техника соответствует более широкой тенденции биосенсорирования на основе OECT, которая акцентирует внимание на интеграции функциональных материалов и инновационных механизмов реакций для расширения границ эффективности обнаружения.

В контексте более широкой литературы по электрохимическим обнаружению 15,16,17,18, 19,20, 20, 21 OECT стали краеугольным камнем портативного биосенсорирования благодаря своей способности усиливать слабые электрохимические сигналы, что делает их идеальными для обнаружения низкоконцентрационного анализа. Наша работа опирается на эту основу, усовершенствуя потенциал-ориентированный механизм Нернста, предлагая новый взгляд на оптимизацию эффективности OECT для обнаружения H2O2. Для читателей, рассматривающих применимость этого метода, наш дизайн особенно подходит для сценариев, требующих высокой чувствительности, портативности и управляемости, таких как диагностика на месте оказания помощи, in vitro мониторинг и анализ образцов окружающей среды или биологии на месте, где традиционные методы непрактичны. Разъяснивая концептуальную основу и преимущества нашего подхода, это введение предоставляет читателям необходимый контекст для оценки того, соответствует ли этот метод их конкретным потребностям применения.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Изготовление и характеристика сложенной полупроводниковой плёнки PEDOT: BTB/PEDOT: PSS

  1. Подготовка образца
    ПРИМЕЧАНИЕ: При подготовке однослойного PEDOT: PSS, выполните шаг 1.1.1. При подготовке слоёвого слоя PEDOT: BTB/PEDOT: PSS выполните шаг 1.1.2.
    1. Подготовьте однослойный PEDOT: PSS с помощью спин-покрытия.
      1. Фильтруйте коммерческий раствор PEDOT: PSS с использованием фильтра 0,45 мкм (полиэфирсульфонный PES).
      2. Возьмите 884 мкл фильтрованного PEDOT: PSS, 1 мкл 0,1 массного процента додецилбензоловой сульфонокислоты (DBSA), 50 мкл этиленгликоля 5 масс массы (EG) и 5 мкл 0,5 масс 3-глицидоксидипропилтриметоксисилана (GOPS) и тщательно перемешайте для получения смешанного раствора (то есть PEDOT: прекурсор PSS).
      3. Перемешайте PEDOT: PSS-прекурсор на ночь с помощью магнитного мешатора, затем соник в течение 5 минут
      4. Spin-Coat PEDOT: PSS-полупроводниковая пленка для соединения исходных и дренажных электродов с помощью Spin Coater при скорости вращения 4200 об/мин, ускоренной скорости 200 об/мин и времени обслуживания 60 с.
      5. Выпечьте плёнку при 130 °C в духовке 15 минут, затем нанесите пипеткой 10 мкл концентрированной серной кислоты (H2SO₄) для удаления излишков PSS.
      6. Затем полосните плёнку деионизированной водой, затем выпекайте при 130 °C в течение 10 минут.
    2. Подготовьте слойный слой PEDOT: BTB/PEDOT: PSS с помощью электродепозиции.
      1. Приготовьте раствор, содержащий 42 мкл 10 мм 3,4-этилендиокситиофена (EDOT), 0,02496 г BTB, 40 мл 1 мМ фосфатного буферного раствора (PBS) и 0,4044 г нитрата калия (KNO 3). Перемешайте и встряхивайте 10 минут, пока не получится красный раствор.
      2. Электродепонирование PEDOT: BTB на слое PEDOT с спиновым покрытием PSS с использованием метода циклической вольтамметрии (CV) двойной потенциостатической электрохимической рабочей станции. Короткое замыкание электродов источника (S) и дренажа (D), чтобы использовать их в качестве рабочих электродов, использовать насыщенный каломельный электрод в качестве опорного электрода, Pt-провод в качестве счётного электрода и смешанный водный раствор в качестве электролита.
      3. Примените электрический потенциал от 0 до 1 В на рабочем электроде со скоростью сканирования 0,1 В⋅с-1 в течение 15 циклов.
      4. Очистите электронанесённый канал деионизированной водой, затем высушите при комнатной температуре.
  2. Сканирующий электронный микроскоп (SEM), атомно-силовой микроскоп (AFM), ультрафиолетово-видимая (UV-vis) спектроскопия и электрохимическая характеристика.
    1. Проведите морфологическую характеристику пленок с помощью SEM и AFM.
      1. Наносите на Au-слой пленки с одним и слоевым слоями соответственно, используя Spin Coater при скорости вращения 4200 об/мин, ускоренной скорости 200 об/мин в S-1 и времени обслуживания 60 с.
      2. Работайте с SEM при напряжениях ускорения 1 кВ и 3 кВ в режиме вторичных электронов для наблюдения морфологии поверхности и поперечного сечения подготовленной слоевой пленки соответственно.
      3. Измерьте отдельную плёнку (толщина ниже 115 нм) с помощью большого увеличения 40 000 ×. Измерьте слоевую плёнку (общая толщина 361 нм) с помощью больших увеличений 10 000 × и 40 000 × для прояснения электроосаждения слоевой пленки на Au-листе.
      4. Используйте режим нарезки AFM для наблюдения изменений шероховатости поверхности однослойной и многослойной плёнки.
      5. Установите диапазон сканирования AFM на 5 мкм × 5 мкм. Запишите 3D-морфологию и вычислите среднюю квадратическую шероховатость корня.
    2. Охарактеризовать фотоэлектрохимические свойства сложенных слоёв с помощью ультрафиолетовой спектроскопии. Установите диапазон длин волны от 200 нм до 800 нм, оптическое разрешение — 0,73 нм, размер щели — 10 мкм, время интеграции — 11 мс и контроль температуры — 20–30 °C.
      1. Вращение слоевого слоя пленки на оксид индия (ITO) при скорости вращения 4200 об/мин в течение 60 с ускоренной скоростью 200 об/мин S-1.
      2. Выберите буферные растворы pH от pH 3 до pH 9 с интервалами в два порядка в качестве электролита для ячейки спектрофотометра и поместите модифицированный электрод ITO в ячейку спектрофотометра, выровненную по пути света.
      3. С помощью микроинжекционного насоса последовательно добавляют и удаляют 2 мл электролитных растворов с разными значениями pH в ячейку спектрофотометра.
      4. Измерить и получить спектры поглощения слоевого PEDOT: BTB/PEDOT: PSS в каждом pH-растворе.
      5. Вставьте Pt-провод в ячейку спектрофотометра и подключите рабочий электрод (WE) двойной потенциостатической электрохимической станции к Pt-проводу. Подайте напряжения +0,6 В и -0,6 В. Подключите управляющий электрод (CE) двойной потенциатической электрохимической рабочей станции к модифицированному электроду ITO.
      6. Приготовьте растворыH 2O2 (10-11–10-3 M) в 0,1× PBS с проводимостью 34,39 ± 0,73 мС·см-1. Поместите модифицированный электрод ITO в ячейку спектрофотометра.
      7. Используйте микроинжекторный насос, чтобы последовательно добавлять и удалять 2 мл электролитных растворов с разными концентрациямиH2O2в ячейку спектрофотометра.
      8. Измерить и получить спектры поглощения слоевого PEDOT: BTB/PEDOT: PSS вразличных растворах H2O2.
    3. Определите точки работы затвора с помощью электрохимических измерений.
      1. Проводите CV-измерения в 20 млрастворов H2O2 с разными концентрациями (с частотой 0,1× PBS, от 10-3 M до 10-11 M с интервалами в два порядка величины) с одинаковой проводимостью 34,39 ± 0,73 мС см²1.
      2. Используйте Pt-провод в качестве рабочего электрода, однослойную плёнку, модифицированную на Au-листе, в качестве контрэлектрода, Ag/AgCl в качестве опорного электродаи растворы H2O2 различных концентраций в виде электролитов соответственно.
      3. Примените электрический потенциал от -1 до 1 В на рабочем электроде при скорости сканирования 0,1 В⋅с-1.
      4. Измерьте напряжение электролита (VE) в 0,1 × PBS (эквивалентно 1 mM PBS) без смешиванияH2O2.
      5. Введите ещё один электрод Ag/AgCl в оригинальную систему OECT (включая источник, дренаж, Ag/AgCl затворный электрод и слоевую PEDOT: BTB/PEDOT: PSS полупроводниковую плёнку), и электрически коротко замыкайте дополнительный электрод Ag/AgCl и исходный электрод в оригинальной системе OECT.
      6. Подключите осциллограф к дополнительному электроду Ag/AgCl, примените длительность измерения 2 с и частоту 10 кГц и измерите VE.
      7. Измерить спектры сканирования VE в 0,1 × PBS с разными концентрациями H2O2 (от 10-11 до 10-3 м с интервалами в два порядка) с одинаковой проводимостью 34,39 ± 0,73 мС см-1 при VG при ±0,6 В и VDS -0,6 В, соответственно.
      8. Получите среднее значение спектров сканирования и используйте его как квази-эквивалентное значение VE.

2. Подготовка датчикаH2O2 на основе традиционного процесса микрофабрикации при подъёме

  1. Вырастить изоляционный слойSiO 2 толщиной 500 нм на трёхмерном (3D) Si-субстрате (то есть 3D оксид кремния), затем провести ультразвуковую обработку ацетоном, спиртом и деионизированной водой по 5 минут по 5 минут каждая. Высушить под азотом 1 минуту.
  2. Нанесите слой негативного фоторезиста ROL-7133 на оксидный слой кремния с помощью Spin Coater (шаг 1: скорость вращения 500 об/мин, время 25 с, ускорение 100 об/мин; Шаг 2: скорость вращения 3000 об/мин, время 54 с, разгон 200 об/мин; Шаг 3: скорость вращения 4000 об/мин, время 6 с, ускорение 1000 об/мин).
  3. Закрепите подложку с оксидом кремния с фоторезистом на маску с помощью ПЭТ-ленты, затем поместите её на нагревательную платформу при постоянной температуре 110 °C в течение 90 секунд.
  4. Разместите фотомаску плоско на литографической области литографического аппарата и выполните фотолитографическое узорное наращивание при следующих литографических условиях: световое напряжение 0,65 В, время 6,5 с.
  5. Поместить подложку из оксида кремния с завершенным фотолитографическим узором в раствор проявителя AZ-400K (стандартный раствор: вода = 1:4) на 60 секунд проявления. После удаления тщательно очистите деионизированной водой, затем высушите с помощью азота.
  6. Последовательно распылять слой Ti диаметром 20 нм и слой Au диаметром 100 нм на поверхности подложки оксида кремния с помощью прибора для распыления магнетрона (мощность 50 Вт, время 600 с).
  7. Замочите субстрат в ацетоне на 10 минут, затем смойте лишний фоторезист.
  8. Промывайте подготовленные микроэлектродные чипы деионизированной водой на 1 минуту, затем высушите азотом 1 минуту.
  9. Спроектировать соотношение ширины к длине геометрии канала 15:1 и короткий канал 4 мкм в фотомаске
  10. Узорная лента ПЭТ (длиной 1,2 мм, шириной 0,6 мм) с использованием ультрафиолетовой лазерной машины для вырезания в качестве окна для выравнивания положения электрода затвора.
  11. Последовательно распыляйте слой 100 нм Pt на поверхности затворного электрода с помощью магнетронного прибора для распыления (мощность 50 Вт, время 500 с).
  12. Узор ПЭТ-ленты (60 мкм в длину, 15 мкм в ширину) с использованием ультрафиолетового лазерного машины для вырезания в качестве окна для выравнивания положения канала.
  13. Покройте канал, следуя шагам 1.1.1 и 1.1.2.

3. Датчик производительности датчика H2O2 на базе OECT с слоем полупроводников PEDOT: BTB/PEDOT: PSS

ПРИМЕЧАНИЕ: При измерении датчика H2O2 на основе OECT при фиксированном напряжении затвора +0,6 В выполните шаг 3.1. При измерении при фиксированном затворном напряжении -0,6 В следуйте шагу 3.2.

  1. Измерьте изменения выходного тока (IDS) с разными концентрациями H2O2 при фиксированном напряжении затвора +0,6 В.
    1. Погружатьрастворы 20 мклH 2O2 с разными концентрациями (сконфигурированы в 0,1× PBS, от 10-3 М до 10-11 м с интервалами в два порядка) с одинаковой проводимостью 34,39 ± 0,73 мС см-1 последовательно на поверхности канала.
    2. Подключите электроды источника, слива и затворадатчика H2O2 к двухпортовому счетчику источника соответственно.
    3. Примените VDS при -0,6 В, VG +0,6 В, время измерения 40-150 с для получения квази-относительного равновесного выхода IDS и длительность измерения 10 с в одноступенчатом режиме постоянного напряжения.
    4. Промыйте поверхность канала деионизированной водой перед измерением следующегораствора H2O2.
    5. Приобретите значение I DS в стационарном состоянии.
  2. Измерьте вариации IDS с разными концентрациями H2O2 при фиксированном напряжении затвора -0,6 В.
    1. Опускание 20 мкл растворов H2O2 с разными концентрациями (настроены в 0,1× PBS, от 10-3 М до 10-11 м с интервалами в два порядка) с одинаковой проводимостью 34,39 ± 0,73 мС см-1 последовательно на поверхности канала.
    2. Подключите электроды источника, слива и затворадатчика H2O2 к двухпортовому счётчику источника соответственно.
    3. Примените VDS на -0,6 В, VG на -0,6 В, время измерения 40-150 с для получения квази-относительного равновесного выхода IDS и длительность измерения 10 с в одноступенчатом режиме постоянного напряжения.
    4. Промыйте поверхность канала деионизированной водой перед измерением следующегораствора H2O2.
    5. Приобретите значение I DS в стационарном состоянии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В этой статье изначально описывается материал канала с наложённым слоем PEDOT: BTB/PEDOT: PSS с использованием SEM, AFM, UV-VIS спектроскопии и электрохимических измерений. Изображения SEM и AFM (рисунок 1 и рисунок 2) показывают, что слой толщиной 241 нм PEDOT: BTB/PEDOT: PSS демонстрирует обильные зернистые структуры, в отличие от относительно гладкой поверхности однослойной плёнки PEDOT: PSS толщиной 120 нм. ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Успех протокола зависит от трёх взаимозависимых критических этапов, каждый из которых подтверждается экспериментальной характеристикой. Во-первых, изготовление многослойного материала канала (Протокол 1.1) требует точного контроля над PEDOT: спин-покрытие PSS (4200 об/мин в течение 60 с, затем выпечка при 130 °C) и электродепозиция PEDOT: BTB (где короткое замыкание канала PEDOT: PSS служит рабочим электродом, с электрическим потенциалом от 0 до 1 В при скорости сканиров...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликтов интересов, которые нужно раскрывать.

Благодарности

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (52175542 и 52203316), специальным проектом по сотрудничеству и обмену наукой и технологий провинции Шаньси (No 202304041101032), Фондовой программой научной деятельности отобранных бывших зарубежных специалистов провинции Шаньси (20240007), исследовательским проектом при поддержке Совета стипендий Шаньси Китая (No 2024062), Специальной программой патентной трансформации провинции Шаньси (No 202304012), Китайский фонд постдокторских наук (No 2024M762331), Фонд естественных наук провинции Шаньси (No 20210302123136 и 202103021223068), а также докторская инновационная станция провинции Шаньси (Синьчжоу) за поддержку этих исследований.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
10 раз; Фосфатно-буферный физиологический раствор (PBS)Lanbolide Trading Co., LTDP7209Чистота: ≥ 99%
3,4-этилендиокситиофен (EDOT)Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd., КитайE105649-25 гЧистота: ≥ 99%
3-глицидоксипропилтриметоксисилан (GOPS)Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd., КитайG107576Чистота: ≥ 97%
РазработчикSuzhou Yancai Weina Technology Co., Ltd.AZ 400K
Бромотимол синий (BTB)Sinopharm Group Chemical Reagent Co., LTDB801811-25 гЧистота: ≥ 95%
Деионизированная водаShanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd., КитайW11942418.2 Mfigure-materials-1 cm 
Цифровой микроскопOlympus Corporation из ЯпонииDSX1000Беглый обзор подготовленного канала OECT
Додецилбензол сульфонная кислота (DBSA)Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd., КитайD106550Чистота: ≥ 90%
Двойная потенциостатическая электрохимическая рабочая станцияMetrohm AG, ШвейцарияVIONIC
Двухпортовый SourceMeterTek Technology Co., LTDКитли 2636B
Двойное магнетронное распылениеShenyang Kejing Automation Equipment Co., LTDVTC-600-2HD
Этиленгликоль (ЭГ)Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd., КитайE119700Чистота: ≥ 99.8%
Перекись водорода (H2O2)Биохимическая компания HuizeELЧистота: ≥ 35%
N-метил1-2-пирролидон (NMP)Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd.328634Чистота: ≥ 99.5%
Поли(3,4-этилендиокситиофен): полистиролсульфонат (ПЕДОТ: PSS)Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd.739332Чистота: ≥ 99.7%
Полиэтилентерефталат (ПЭТ)Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd.GF09063581
Нитрат калия (KNO3)Sinopharm Group Chemical Reagent Co., LTD10017218Чистота: ≥ 99.0%
ФоторезистSuzhou Yancai Micro-Nano Technology Co., LTDROL-7133
Сканирующий электронный микроскоп (SEM)Компания Carl Zeiss из ГерманииGemini Sigma 300
Спин-коутерJiangsu Leibo Scientific Instrument Co., LTDEZ4
Серная кислота (H2SO4)Sinopharm Group Chemical Reagent Co., LTD1002160895.0-98.0%
Атомно-силовая микроскопия (AFM)Корпорация Bruker из Соединённых ШтатовИконка измерения Bruker
Машина для лазерной маркировки ультрафиолетового лазераShanghai Cifang Electrical Technology Co., LTDRD-JW355
Ультрафиолетово-видимая спектрофотометрическая спектроскопия (UV-vis)Компания Ocean Insight из Соединённых ШтатовOCEAN-HDX-UV-VIS

Ссылки

  1. Chen, W., Cai, S., Ren, Q. Q., Wen, W., Zhao, Y. D. Recent advances in electrochemical sensing for hydrogen peroxide: A review. Analyst. 137 (1), 49-58 (2012).
  2. Zeng, Z. Y., et al. A bioinspired flexible sensor for electrochemical probing of dynamic redox disequilibrium in cancer cells. Adv. Sci. 10 (36), (2023).
  3. Riaz, M. A., Chen, Y. Electrodes and electrocatalysts for electrochemical hydrogen peroxide sensors: A review of design strategies. Nanoscale Horiz. 7 (5), 463-479 (2022).
  4. Pratsinis, A., et al. Enzyme-mimetic antioxidant luminescent nanoparticles for highly sensitive hydrogen peroxide biosensing. ACS Nano. 11 (12), 12210-12218 (2017).
  5. Yan, Y., et al. Metal-organic framework-based biosensor for detecting hydrogen peroxide in plants through color-to-thermal signal conversion. ACS Nano. , (2022).
  6. Liu, R. X., et al. Colorimetric two-dimensional photonic crystal biosensors for label-free detection of hydrogen peroxide. Sens. Actuators B. 354, (2022).
  7. Rivnay, J., et al. Organic electrochemical transistors. Nat. Rev. Mater. 3 (2), (2018).
  8. Liu, J., et al. Organic electrochemical transistor-based immuno-sensor using platinum loaded CeO2 nanosphere-carbon nanotube and zeolitic imidazolate framework-enzyme-metal polyphenol network. Biosens. Bioelectron. 230, (2023).
  9. Fu, Y., et al. Highly sensitive detection of protein biomarkers with organic electrochemical transistors. Adv. Mater. 29 (41), (2017).
  10. Cicoira, F., et al. Influence of device geometry on sensor characteristics of planar organic electrochemical transistors. Adv. Mater. 22 (9), 1012(2010).
  11. Guo, X., et al. Organic electrochemical transistor for in situ detection of H2O2 released from adherent cells and its application in evaluating the in vitro cytotoxicity of nanomaterial. Anal. Chem. 92 (1), 908-915 (2020).
  12. Qi, G. Y., et al. High-performance, single-component ambipolar organic electrochemical transistors with balanced N/P-type properties for inverter and biosensor applications. Adv. Funct. Mater. 35 (2), (2025).
  13. Wang, Z. Q., et al. Ultra-low LOD H2O2 sensor based on synergistic Nernst potential effect. Adv. Sci. 12 (26), (2025).
  14. Shen, H., et al. A wearable electrowetting on dielectrics sensor for real-time human sweat monitor by triboelectric field regulation. Adv. Funct. Mater. 32 (34), (2022).
  15. Zhang, Y. Y., et al. Highly sensitive graphene-Pt nanocomposites amperometric biosensor and its application in living cell H2O2 detection. Anal. Chem. 86 (19), 9459-9465 (2014).
  16. Xie, F. Y., Cao, X. Q., Qu, F. L., Asiri, A. M., Sun, X. P. Cobalt nitride nanowire array as an efficient electrochemical sensor for glucose and H2O2 detection. Sens. Actuators B. 255, 1254-1261 (2018).
  17. Ke, X. L., et al. Fabrication of Pt-ZnO composite nanotube modified electrodes for the detection of H2O2. J. Electroanal. Chem. 817, 176-183 (2018).
  18. Sun, Y. J., et al. Graphene/intermetallic PtPb nanoplates composites for boosting electrochemical detection of H2O2 released from cells. Anal. Chem. 89 (6), 3761-3767 (2017).
  19. Yuan, J., et al. Cobalt-based layered double hydroxide nanosheet-supported AuNPs for high performance electrochemical H2O2 detection. Appl. Surf. Sci. 630, (2023).
  20. Wu, X. Y., et al. Fiber-shaped organic electrochemical transistors for biochemical detections with high sensitivity and stability. Sci. China Chem. 63 (9), 1281-1288 (2020).
  21. Liu, J. W., et al. Organic electrochemical transistor-based immuno-sensor using platinum loaded CeO2 nanosphere-carbon nanotube and zeolitic imidazolate framework-enzyme-metal polyphenol network. Biosens. Bioelectron. 230, (2023).
  22. Balu, S., Palanisamy, S., Velusamy, V., Yang, T. C. K. Sonochemical synthesis of gum guar biopolymer stabilized copper oxide on exfoliated graphite: Application for enhanced electrochemical detection of H2O2 in milk and pharmaceutical samples. Ultrason. Sonochem. 56, 254-263 (2019).
  23. Abbas, M. E., Luo, W., Zhu, L. H., Zou, J., Tang, H. Q. Fluorometric determination of hydrogen peroxide in milk by using a fenton reaction system. Food Chem. 120 (1), 327-331 (2010).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

PEDOT PSS
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.