view in publisher's site

Mediator-free electron-transfer on patternable hierarchical meso/macro porous bienzyme interface for highly-sensitive sweat glucose and surface electromyography monitoring

Highlights•Direct electron transfer of HRP at flexible and hierarchical meso/macro porous CNT-EVA films was realized.•Mediator-free bienzyme system at flexible CNT/EVA films as glucose biosensor with high sensitivity was fabricated.•Flexible CNT-EVA film was utilized for surface electromyography monitoring with high signal-to-background ratio.•Wearable sensors for both sweat glucose and surface electromyography monitoring was proposed.AbstractWearable electrochemical biosensors, which measure the concentration of small biochemical molecules in biofluids in a non-invasive way, are still highly desired. Herein, a wearable, mediator-free electrochemical biosensor for real-time sweat glucose monitoring is proposed. A flexible and hierarchical meso/macro porous carbon nanotubes (CNT) - ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) film is constructed as the sensing substrate in a facile route. Thanks to its well-formed three-dimensional conductive nanoporous structure, direct electron transfer-type of bioelectrocatalysis is successfully realized on the glucose oxidase-horseradish peroxidase bienzyme functionalized CNT-EVA film for glucose monitoring without any mediator. The as-fabricated biosensors show excellent selectivity to glucose with a super-high sensitivity of 270 ± 10 μA mM−1 cm−2. This flexible CNT-EVA films also are utilized for monitoring the surface electromyography (sEMG) with high signal-to-background sensitivity due to its high electrical conductivity as well as good conformability to the skin. On-body experiments illustrated the capability of the proposed flexible biosensor for monitoring sweat glucose and surface electromyography simultaneously, guiding the way for measuring multiplex physiological signals for health monitoring, early diagnosis, and clinical research in future.

انتقال الکترون بدون واسطه در فصل مشترک آنزیم مزوو / ماکرومتخلخل سلسله مراتبی الگو پذیر برای گلوکز عرق بسیار حساس و نظارت بر الکترومیوگرافی سطحی

نکات برجسته - انتقال مستقیم الکترون از HRP در فیلم‌های CNT - EVA متخلخل و انعطاف‌پذیر و سلسله مراتبی مشخص شد. سیستم بیآنزیم بدون واسطه در فیلم‌های CNT / EVA انعطاف‌پذیر به عنوان زیست حسگر گلوکز با حساسیت بالا ساخته شد. * فیلم CNT - EVA انعطاف‌پذیر برای نظارت بر الکترومایوگرافی سطحی با نسبت سیگنال به پس‌زمینه بالا مورد استفاده قرار گرفته‌است. سنسورهای پوشیدنی برای هم گلوکز عرقی و هم پایش الکترومیوگرافی سطحی پیشنهاد شد. بیوسنسورهای الکتروشیمیایی پوشیدنی، که غلظت مولکول‌های بیوشیمیایی کوچک در بیوسیال‌ها را به روش غیر تهاجمی اندازه‌گیری می‌کنند، هنوز هم بسیار مطلوب هستند. در اینجا، یک زیست حسگر الکتروشیمیایی پوشیدنی و بدون واسطه برای نظارت بر قند خون در زمان واقعی پیشنهاد شده‌است. فیلم کوپلیمر اتیلن - وینیل استات (EVA)به عنوان بس‌تر حسگر در یک مسیر آسان ساخته شده‌است. به لطف ساختار نانومتخلخل رسانای سه‌بعدی که به خوبی شکل‌گرفته است، نوع انتقال مستقیم الکترون از بیوالکتروکاتالیز با موفقیت بر روی فیلم بیآنزیم پراکسیداز - گلوکز اکسیداز - هورسدیش عامل دار شده با CNT - EVA برای نظارت بر گلوکز بدون هیچ واسطه‌ای، تحقق یافته‌است. بیوسنسورهای ساخته‌شده، گزینندگی عالی نسبت به گلوکز با حساسیت بالای ۲۷۰ ± ۱۰ μA mM - ۱ cm - ۲ نشان می‌دهند. این فیلم‌های CNT - EVA انعطاف‌پذیر نیز برای نظارت بر الکترومایوگرافی سطحی (sEMG)با حساسیت سیگنال به پس‌زمینه بالا به دلیل هدایت الکتریکی بالا و همچنین قابلیت تطابق خوب با پوست، مورد استفاده قرار می‌گیرند. آزمایش‌ها بر روی بدن، توانایی حسگر زیستی انعطاف‌پذیر پیشنهادی را برای پایش همزمان گلوکز عرق و الکترومایوگرافی سطحی، هدایت مسیر برای اندازه‌گیری سیگنال‌های چندگانه فیزیولوژیکی برای نظارت بر سلامت، تشخیص زود هنگام، و تحقیقات بالینی در آینده نشان داد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • ترجمه مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • ترجمه مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
  • مقاله Metals and Alloys
  • ترجمه مقاله Metals and Alloys
  • مقاله فلزات و آلیاژ
  • ترجمه مقاله فلزات و آلیاژ
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • مقاله Instrumentation
  • ترجمه مقاله Instrumentation
  • مقاله دستگاهش
  • ترجمه مقاله دستگاهش
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.