Published February 20, 2023 | Version v1
Publication Open

Rapid determination of malondialdehyde in serum samples using a porphyrin-functionalized magnetic graphene oxide electrochemical sensor

Creators

  • 1. University of Castilla-La Mancha
  • 2. Tunis El Manar University
  • 3. Tunis University
  • 4. Museo Nacional de Ciencias Naturales

Description

An electrochemical sensor based on a screen-printed carbon electrode (SPCE) modified with porphyrin-functionalized magnetic graphene oxide (TCPP-MGO) was developed for the sensitive and selective determination of malondialdehyde (MDA), an important biomarker of oxidative damage, in serum samples. The coupling of TCPP with MGO allows the exploitation of the magnetic properties of the material for separation, preconcentration, and manipulation of analyte, which is selectively captured onto the TCPP-MGO surface. The electron-transfer capability in the SPCE was improved through derivatization of MDA with diaminonaphthalene (DAN) (MDA-DAN). TCPP-MGO-SPCEs have been employed to monitor the differential pulse voltammetry (DVP) levels of the whole material, which is related to the amount of the captured analyte. Under optimum conditions, the nanocomposite-based sensing system has proved to be suitable for the monitoring of MDA, presenting a wide linear range (0.01-100 µM) with a correlation coefficient of 0.9996. The practical limit of quantification (P-LOQ) of the analyte was 0.010 µM, and the relative standard deviation (RSD) was 6.87% for 30 µM MDA concentration. Finally, the developed electrochemical sensor has demonstrated to be adequate for bioanalytical applications, presenting an excellent analytical performance for the routine monitoring of MDA in serum samples.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تطوير مستشعر كهروكيميائي يعتمد على قطب كربوني مطبوع على الشاشة (SPCE) معدل بأكسيد الجرافين المغناطيسي الذي يعمل بالبرفيرين (TCPP - MGO) من أجل التحديد الحساس والانتقائي للمالونديالديهايد (MDA)، وهو مؤشر حيوي مهم للأضرار التأكسدية، في عينات المصل. يسمح اقتران TCPP مع MGO باستغلال الخصائص المغناطيسية للمادة للفصل والتركيز المسبق والتلاعب بالتحليل، والذي يتم التقاطه بشكل انتقائي على سطح TCPP - MGO. تم تحسين قدرة نقل الإلكترون في تقييم أداء القطاع الخاص من خلال اشتقاق MDA مع ثنائي أمين النفثالين (DAN) (MDA - DAN). تم استخدام TCPP - MGO - SPCEs لمراقبة مستويات قياس الجهد النبضي التفاضلي (DVP) للمادة بأكملها، والتي ترتبط بكمية التحليل الملتقط. في ظل الظروف المثلى، أثبت نظام الاستشعار القائم على المركبات النانوية أنه مناسب لمراقبة MDA، مما يقدم نطاقًا خطيًا واسعًا (0.01-100 ميكرومتر) مع معامل ارتباط 0.9996. كان الحد العملي للقياس الكمي (P - LOQ) للتحليل 0.010 ميكرومتر، وكان الانحراف المعياري النسبي (RSD) 6.87 ٪ لتركيز MDA 30 ميكرومتر. أخيرًا، أثبت المستشعر الكهروكيميائي المطور أنه مناسب للتطبيقات التحليلية الحيوية، مما يقدم أداءً تحليليًا ممتازًا للمراقبة الروتينية لجهاز الكشف الإشعاعي في عينات المصل.

Translated Description (French)

Un capteur électrochimique basé sur une électrode de carbone sérigraphiée (SPCE) modifiée avec de l'oxyde de graphène magnétique fonctionnalisé par la porphyrine (TCPP-MGO) a été développé pour la détermination sensible et sélective du malondialdéhyde (MDA), un biomarqueur important des dommages oxydatifs, dans des échantillons de sérum. Le couplage de TCPP avec MGO permet l'exploitation des propriétés magnétiques du matériau pour la séparation, la préconcentration et la manipulation de l'analyte, qui est sélectivement capturé sur la surface TCPP-MGO. La capacité de transfert d'électrons dans le SPCE a été améliorée grâce à la dérivatisation du MDA avec du diaminonaphtalène (DAN) (MDA-DAN). Les TCPP-MGO-SPCE ont été utilisés pour surveiller les niveaux de voltamétrie d'impulsion différentielle (DVP) de l'ensemble du matériau, qui sont liés à la quantité de l'analyte capturé. Dans des conditions optimales, le système de détection à base de nanocomposites s'est avéré approprié pour la surveillance de la MDA, présentant une large plage linéaire (0,01 à 100 µM) avec un coefficient de corrélation de 0,9996. La limite pratique de quantification (P-LOQ) de l'analyte était de 0,010 µM, et l'écart type relatif (RSD) était de 6,87 % pour une concentration de 30 µM de MDA. Enfin, le capteur électrochimique développé s'est avéré adéquat pour les applications bioanalytiques, présentant une excellente performance analytique pour la surveillance de routine de la MDA dans les échantillons de sérum.

Translated Description (Spanish)

Se desarrolló un sensor electroquímico basado en un electrodo de carbono serigrafiado (SPCE) modificado con óxido de grafeno magnético funcionalizado con porfirina (TCPP-MGO) para la determinación sensible y selectiva de malondialdehído (MDA), un importante biomarcador de daño oxidativo, en muestras de suero. El acoplamiento de TCPP con MGO permite la explotación de las propiedades magnéticas del material para la separación, preconcentración y manipulación del analito, que se captura selectivamente en la superficie de TCPP-MGO. La capacidad de transferencia de electrones en el SPCE se mejoró mediante la derivatización de MDA con diaminonaftaleno (DAN) (MDA-DAN). Se han empleado TCPP-MGO-SPCE para monitorear los niveles de voltametría diferencial de pulso (DVP) de todo el material, que está relacionado con la cantidad del analito capturado. En condiciones óptimas, el sistema de detección basado en nanocompuestos ha demostrado ser adecuado para el monitoreo de MDA, presentando un amplio rango lineal (0.01-100 µM) con un coeficiente de correlación de 0.9996. El límite práctico de cuantificación (P-LOQ) del analito fue de 0.010 µM, y la desviación estándar relativa (RSD) fue de 6.87% para la concentración de MDA de 30 µM. Finalmente, el sensor electroquímico desarrollado ha demostrado ser adecuado para aplicaciones bioanalíticas, presentando un excelente rendimiento analítico para el monitoreo rutinario de MDA en muestras de suero.

Files

s00216-023-04594-x.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b1b2ef739012bb13c440b57e4eb5bb72
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحديد السريع للمالونديالديهايد في عينات المصل باستخدام مستشعر كهروكيميائي بأكسيد الجرافين المغناطيسي يعمل بالبرفيرين
Translated title (French)
Détermination rapide du malondialdéhyde dans des échantillons de sérum à l'aide d'un capteur électrochimique d'oxyde de graphène magnétique fonctionnalisé par de la porphyrine
Translated title (Spanish)
Determinación rápida de malondialdehído en muestras de suero utilizando un sensor electroquímico de óxido de grafeno magnético funcionalizado con porfirina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4321478664
DOI
10.1007/s00216-023-04594-x

Is supplement to
https://openalex.org/W4388011609 (Other)
https://openalex.org/W4376619873 (Other)
https://openalex.org/W4313333303 (Other)
https://openalex.org/W4313257223 (Other)
https://openalex.org/W4291710799 (Other)
https://openalex.org/W3094098684 (Other)
https://openalex.org/W2922172189 (Other)
https://openalex.org/W2617263241 (Other)
https://openalex.org/W2578834053 (Other)
https://openalex.org/W2068543241 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1511664922
  • https://openalex.org/W1910124519
  • https://openalex.org/W1974660176
  • https://openalex.org/W1989063544
  • https://openalex.org/W1992782534
  • https://openalex.org/W2018543425
  • https://openalex.org/W2020901364
  • https://openalex.org/W2021316666
  • https://openalex.org/W2025639892
  • https://openalex.org/W2029809422
  • https://openalex.org/W2045776653
  • https://openalex.org/W2046538895
  • https://openalex.org/W2050402435
  • https://openalex.org/W2066615574
  • https://openalex.org/W2075568107
  • https://openalex.org/W2078071788
  • https://openalex.org/W2083278380
  • https://openalex.org/W2084099663
  • https://openalex.org/W2088005397
  • https://openalex.org/W2090099594
  • https://openalex.org/W2098415099
  • https://openalex.org/W2103262629
  • https://openalex.org/W2103640852
  • https://openalex.org/W2117094497
  • https://openalex.org/W2125289626
  • https://openalex.org/W2167900588
  • https://openalex.org/W2168621707
  • https://openalex.org/W2197702257
  • https://openalex.org/W2345311008
  • https://openalex.org/W2524248232
  • https://openalex.org/W2588001413
  • https://openalex.org/W2790117592
  • https://openalex.org/W2800053792
  • https://openalex.org/W2898975378
  • https://openalex.org/W2909989479
  • https://openalex.org/W4220860535
  • https://openalex.org/W4233194460
  • https://openalex.org/W639896563
  • https://openalex.org/W776589329