电化学|氮硫共掺杂 Nb2C-MXene 纳米片用于胃液酸性条件下超灵敏电化学检测多巴胺( 五 )


基于上述优异性能 , 构建了NS-Nb2C/GCE电化学传感器 , 通过DPV定量检测DA 。 选择DA的氧化峰电流作为与DA浓度相关的信号 。 图5显示了不同浓度DA的DPV响应曲线 。 从图5a可以看出 , DA的峰值电流随着 DA浓度的不断增加而增加 。 低浓度范围内的宽线性浓度范围(图5b):0.4-90μM , 其线性回归方程表示为:Ipa(μA)=0.71+0.35CDA(μM) , 计算检测限为0.18μM基于对应于响应的三倍噪声的信号(S/N=3) 。 该传感器的线性范围和LOD与用于检测多巴胺的其他改良电极进行了比较(表S2) 。 结果表明 , 所提出的传感器表现出相当低的LOD , 表明该方法对于多巴胺的测定是可行的 。
图5. (a) 0.1M PBS (pH=3.0)中NS-Nb2C/Nafion/GCE的DPV为 0.4–90μM DA , 扫描速率为100mVs-1;(b)氧化峰电流与浓度的线性曲线 。
3.6.NS-Nb2C/Nafion/GCE用于DA检测的选择性、重现性和稳定性
研究了所制备的NS-Nb2C/GCE在测定DA过程中的抗干扰能力 。 AA、UA、葡萄糖、KCl、NaCl、CuCl2和Na2SO4是众所周知的生物样品中DA电化学检测的干扰物质 。 NS-Nb2C/GCE电极对DA的选择性是通过记录其对上述干扰分子的DPV响应来评估的 。 图6a显示了100 μMAA、UA、葡萄糖、KCl、NaCl、CuCl2、Na2SO4和DA以及这些化合物的混合物在PBS(pH=3.0)中记录的DPV曲线 。 显然 , 流向DA的峰值电流远高于流向其他分子的峰值电流 , 这表明传感器对DA分子具有较高的选择性 。
图6. (a) 100μM AA、UA、葡萄糖、KCl、NaCl、CuCl2、Na2SO4、DA及其混合物在NS-Nb2C/Nafion/GCE中在0.1M PBS (pH=3.0)中的DPV扫描速率为100mVs?1;(b) NS-Nb2C/Nafion/GCE对五种不同电极的DPV响应;(c) NS-Nb2C/Nafion/GCE在7天内对100μMDA的DPV响应 。
为了分析所提出方法的重现性 , 通过五种不同的GCE检测了100μM DA在0.1M PBS(pH=3.0)中的电化学响应 。 测量结果的相对标准偏差为0.33% , 如图6b所示 , 说明NS-Nb2C/GCE具有良好的重现性 。 此外 , 还研究了NS-Nb2C/GCE的稳定性 。 NS-Nb2C/GCE修饰电极在室温下保存7天 , 每天测量电极在100μM DA处的电化学信号 , DA的氧化峰值响应电流保持在初始测量峰值电流的95.9%以上值(图6c) 。 结果表明NS-Nb2C/GCE检测DA具有良好的稳定性 。
3.7.胃液中DA的测定
为了检测制备的DA电化学传感器的准确性 , 进行了恢复测试 。 在最佳实验条件下 , 将NS-Nb2C/Nafion/GCE应用于胃液样品的检测 , 采用标准加入法研究DA实际样品的含量 。 按线性方程计算测定量和回收率 , 样品平行测定3次 。 结果见表1 。 样品的回收率在92.7%~98.8%之间 , 表明该修饰电极可用于实际样品的测定 。
表1.使用NS-Nb2C/Nafion/GCE (n=3)对胃液中DA的回收率测量 。

Sample
Added   (μM)
Found   (μM)
Recovery   (%)
RSD   (%)
1
5.00
4.94
98.8
2.53
2
10.00
9.58
95.8
2.15
3
20.00
18.85
94.3
0.86
4
40.00
37.24
93.1
0.49
5
60.00
55.64
92.7
0.53
4 。 结论
总之 , 构建了一种基于NS-Nb2C纳米片的高灵敏度电化学传感器 , 用于在酸性条件下定量测定胃液中的DA 。 作为电化学基板材料 , 通过简单的硫化过程合成的NS-Nb2C纳米片具有多层形态、大表面积和增强的导电性等特点 。 与基于ML-Nb2C和DL-Nb2C的电化学界面相比 , 所制备的NS-Nb2C纳米片在pH=3.0时表现出更优异的电化学性能 。 因此 , 检测DA的线性范围为0.4至90μM , 检测限低至0.12μM 。 基于DA传感器的高灵敏度、选择性、稳定性、重现性以及对胃液中真实样品的高灵敏度检测 。 本文报道的这项研究为促进基于MXene的材料的研究提供了一种可行且有前景的方法 , 用于不同生物分子的电化学传感和酸性条件下DA的生物检测 。