Published September 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Fabrication of Electrochemical Biosensor Using Zinc Oxide Nanoflowers for the Detection of Uric Acid

Creators

  • 1. Council of Scientific and Industrial Research
  • 2. Academy of Scientific and Innovative Research

Description

A label-free electrochemical biosensor has been developed using zinc oxide nanoflowers (ZnONFs) for the detection of uric acid concentration in human blood serum. ZnONFs have been synthesized by a hydrothermal process and characterized with several techniques such as ultraviolet–visible (UV–Vis) spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) studies, X-ray diffraction (XRD) study, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and electrochemical analyzer to confirm the formation of nanoflowers and fabrication of electrode and bio-electrodes for uric acid detection. Zinc Oxide nanoflowers have been deposited onto indium–tin oxide (ITO) substrate through electrophoretic deposition technique, and the biosensor has been fabricated by immobilizing urate oxidase (UOx) enzyme onto ZnONFs/ITO electrode surfaces. Further, electrochemical studies have been performed with immobilized UOx/ZnONFs/ITO bio-electrode as a function of uric acid concentrations. It has been found that the fabricated uric acid biosensor shows a high sensitivity (10.38 μA/mM/cm2) and a limit of detection of 0.13 mM in the range of 0.005 to 1.0 mM. This study demonstrates the potential use of ZnONFs for the construction of sensitive biosensors for uric acid detection.

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

Translated Description (Arabic)

تم تطوير مستشعر حيوي كهروكيميائي خالٍ من الملصقات باستخدام أزهار أكسيد الزنك النانوية (ZnONFs) للكشف عن تركيز حمض اليوريك في مصل الدم البشري. تم تصنيع ZnONFs بواسطة عملية حرارية مائية وتتميز بالعديد من التقنيات مثل التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV - Vis)، ودراسات التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، ودراسة حيود الأشعة السينية (XRD)، والتحليل الطيفي رامان، والفحص المجهري الإلكتروني (SEM)، والفحص المجهري الإلكتروني عالي الدقة (HR - TEM)، والمحلل الكهروكيميائي لتأكيد تكوين الأزهار النانوية وتصنيع الأقطاب الكهربائية والإلكترودات الحيوية للكشف عن حمض اليوريك. تم ترسيب أزهار أكسيد الزنك النانوية على ركيزة أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) من خلال تقنية الترسيب الكهربي، وتم تصنيع المستشعر الحيوي عن طريق تثبيت إنزيم أكسيد اليورات (UOx) على أسطح إلكترودات ZnONFs/ITO. علاوة على ذلك، تم إجراء دراسات كهروكيميائية على أكسيد اليورانيوم/زنونف/إيتو الكهربائي الحيوي كدالة لتركيزات حمض اليوريك. وقد وجد أن المستشعر الحيوي لحمض اليوريك المصنع يظهر حساسية عالية (10.38 ميكرو أمبير/مللي مولار/سم 2) وحدًا للكشف يبلغ 0.13 مللي مولار في حدود 0.005 إلى 1.0 مللي مولار. توضح هذه الدراسة الاستخدام المحتمل لـ ZnONFs لبناء مستشعرات حيوية حساسة للكشف عن حمض اليوريك.

Translated Description (French)

Un biocapteur électrochimique sans étiquette a été développé à l'aide de nanofleurs d'oxyde de zinc (ZnONF) pour la détection de la concentration d'acide urique dans le sérum sanguin humain. Les ZnONF ont été synthétisés par un processus hydrothermal et caractérisés par plusieurs techniques telles que la spectroscopie ultraviolet–visible (UV–Vis), les études par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), l'étude par diffraction des rayons X (XRD), la spectroscopie Raman, la microscopie électronique à balayage (SEM) et la microscopie électronique à transmission à haute résolution (HR-TEM) et l'analyseur électrochimique pour confirmer la formation de nanoflowers et la fabrication d'électrodes et de bio-électrodes pour la détection de l'acide urique. Des nanofleurs d'oxyde de zinc ont été déposées sur un substrat d'oxyde d'indium-étain (ITO) par une technique de dépôt électrophorétique, et le biocapteur a été fabriqué en immobilisant l'enzyme urate oxydase (UOx) sur les surfaces des électrodes ZnONF/ITO. En outre, des études électrochimiques ont été réalisées avec des bio-électrodes UOx/ZnONF/ITO immobilisées en fonction des concentrations d'acide urique. Il a été constaté que le biocapteur d'acide urique fabriqué présente une sensibilité élevée (10,38 μA/mM/cm2) et une limite de détection de 0,13 mM dans la plage de 0,005 à 1,0 mM. Cette étude démontre l'utilisation potentielle des ZnONF pour la construction de biocapteurs sensibles pour la détection de l'acide urique.

Translated Description (Spanish)

Se ha desarrollado un biosensor electroquímico sin etiqueta utilizando nanoflores de óxido de zinc (ZnONF) para la detección de la concentración de ácido úrico en el suero sanguíneo humano. Las ZnONF se han sintetizado mediante un proceso hidrotérmico y se han caracterizado con varias técnicas como la espectroscopía ultravioleta-visible (UV–Vis), los estudios de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), el estudio de difracción de rayos X (XRD), la espectroscopía Raman, la microscopía electrónica de barrido (SEM) y la microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM) y el analizador electroquímico para confirmar la formación de nanoflores y la fabricación de electrodos y bioelectrodos para la detección de ácido úrico. Las nanoflores de óxido de zinc se han depositado sobre el sustrato de óxido de indio-estaño (Ito) a través de la técnica de deposición electroforética, y el biosensor se ha fabricado inmovilizando la enzima urato oxidasa (UOx) sobre las superficies de los electrodos de ZnONF/Ito. Además, se han realizado estudios electroquímicos con bioelectrodos UOx/ZnONF/Ito inmovilizados en función de las concentraciones de ácido úrico. Se ha encontrado que el biosensor de ácido úrico fabricado muestra una alta sensibilidad (10.38 μA/mM/cm2) y un límite de detección de 0.13 mM en el rango de 0.005 a 1.0 mM. Este estudio demuestra el uso potencial de ZnONF para la construcción de biosensores sensibles para la detección de ácido úrico.

Files

latest.pdf.pdf

Files (2.3 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
md5:222aac68ddeb897e9be002f0d389c4ad
2.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تصنيع المستشعر الحيوي الكهروكيميائي باستخدام الأزهار النانوية لأكسيد الزنك للكشف عن حمض اليوريك
Translated title (French)
Fabrication d'un biocapteur électrochimique utilisant des nanofleurs d'oxyde de zinc pour la détection de l'acide urique
Translated title (Spanish)
Fabricación de biosensor electroquímico utilizando nanoflores de óxido de zinc para la detección de ácido úrico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4295980623
DOI
10.1007/s12647-022-00598-7

Is supplement to
https://openalex.org/W4206515393 (Other)
https://openalex.org/W2560752680 (Other)
https://openalex.org/W2466019660 (Other)
https://openalex.org/W2383021773 (Other)
https://openalex.org/W2322026400 (Other)
https://openalex.org/W2226641048 (Other)
https://openalex.org/W2056670287 (Other)
https://openalex.org/W2046430340 (Other)
https://openalex.org/W1990396141 (Other)
https://openalex.org/W1929958295 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1966172029
  • https://openalex.org/W1968421400
  • https://openalex.org/W1969752352
  • https://openalex.org/W1971301800
  • https://openalex.org/W1975556005
  • https://openalex.org/W1978957493
  • https://openalex.org/W1988542636
  • https://openalex.org/W2003766239
  • https://openalex.org/W2044877348
  • https://openalex.org/W2053823844
  • https://openalex.org/W2054263575
  • https://openalex.org/W2068362511
  • https://openalex.org/W2069787406
  • https://openalex.org/W2076242637
  • https://openalex.org/W2084285984
  • https://openalex.org/W2131371495
  • https://openalex.org/W2136638887
  • https://openalex.org/W2164441914
  • https://openalex.org/W2206154221
  • https://openalex.org/W2419031153
  • https://openalex.org/W2594839705
  • https://openalex.org/W2736524071
  • https://openalex.org/W2766085136
  • https://openalex.org/W2811224815
  • https://openalex.org/W2895864943
  • https://openalex.org/W2901445880
  • https://openalex.org/W2901848930
  • https://openalex.org/W2903901570
  • https://openalex.org/W2942724426
  • https://openalex.org/W2984936981
  • https://openalex.org/W2996047948
  • https://openalex.org/W3006445452
  • https://openalex.org/W3040108107
  • https://openalex.org/W3106640171
  • https://openalex.org/W3133289302