(Invited) Design of Nanomaterial-Based Electrochemical Sensor for Sensitive Detection of Nitric Oxide
Notice bibliographique
Résumé
Nitric oxide (NO) plays important roles in myriad biological processes and is considered as a biomarker of cardiovascular disease, hypertension, symptoms of vaginitis, and cancer. Sensitive detection of NO molecules is vital toward the understanding of cell functionality and pathology as well as to the diagnosis of disease, drug discovery, and biological research [1-4]. Here, we report on the development of high-performance NO electrochemical sensors based on the nanocomposite of reduced graphene oxide (rGO) and AuPt bimetallic nanoparticles (rGO-AuPt) and the nanoporous Au microelectrode. The rGO-AuPt nanocomposites were formed a glassy carbon electrode (GCE) using an electrochemical method. The prepared nanocomposites were tested for the electrochemical detection of NO using differential pulse voltammetry (DPV) and amperometric methods. The dependence of AuPt molar ratios on the electrochemical performance was investigated. Through the combination of the advantages of the high conductivity from rGO and highly electrocatalytic activity from AuPt bimetallic nanoparticles, the rGO-AuPt based NO sensor exhibited a high sensitivity of 7.35 µA µM-1 and a low detection limit of 2.88 nM. Additionally, negligible interference from common ions or organic molecules was observed, and the r-GO-AuPt modified electrode demonstrated excellent stability. Moreover, this optimized electrochemical sensor was practicable for efficiently monitoring the NO released from rat cardiac cells, which were stimulated by L-arginine (L-arg), showing that stressed cells generated over 10 times more NO than normal cells. The nanoporous gold microelectrode was fabricated via an electrochemical alloying/dealloying method. It exhibited a high electrochemically active surface area and excellent performance for the detection of NO with high stability. Based on DPV and amperometric techniques, extremely high sensitivities (21.9 μA μM-1 cm-2 and 14.3 μA μM-1 cm-2) with very low detection limits of 17.0 nM and 1.43 nM, respectively, have been achieved. Moreover, the developed nanoporous Au microelectrode provides a new approach to monitor NO release from different cells, revealing that a significant differential amount of NO can be generated from the normal and stressed rat cardiac cells as well as from the untreated and treated breast cancer cells, promising for the elucidation of cellular stress responses and medical diagnostics. References [1] Z.G. Liu, H. Forsyth, N.Khaper, A. Chen. Analyst 141 (2016) 4074-4083. [2] M. Govindhan, A. Chen. Microchim. Acta 183 (2016) 2879-2887 [3] M. Govindhan, Z. Liu, A. Chen. Nanomater. 6 (2016) 211. [4] Z Liu, A Nemec-Bakk, N Khaper, A Chen. Anal. Chem. 89 (2017) 8036-8043
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».