Published February 1, 2024
| Version v1
Publication
Open
Non-enzymatic electrochemical sensor based on ZnO nanoparticles/porous graphene for the detection of hypoxanthine in pork meat
Creators
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. VNU University of Science
- 3. Hanoi University of Science and Technology
- 4. Institute of Radio-Engineering and Electronics
Description
In this study, we developed a pioneering non-enzymatic electrochemical sensor utilizing a flexible porous graphene electrode modified with ZnO nanoparticles (ZnO/fPGE sensor) to assess hypoxanthine (HXA) content in pork at post-mortem time. The ZnO/fPGE sensor was synthesized via hydrothermal method and direct laser writing with a CO2 laser on a polyimide film at ambient conditions. Its characterization was analyzed by Raman, Fourier-transform infrared spectroscopy, field-emission scanning microscopy, energy-dispersive x-ray spectroscopy, and cyclic voltammetric techniques. Linear response, the limit of detection, and sensitivity to the HXA were enhanced with the values of the range from 1.5 to 150, 0.14 µM, and 6.6 µA μM−1 cm−2, respectively. Effective resistance to common physiological interferences (such as uric acid, ascorbic acid, dopamine, glucose, and xanthine) was indicated, and additionally, the determination of HXA concentration in real samples with good selectivity is attributed to the synergistic effects between ZnO nanoparticles and fPGE. Therefore, the ZnO/fPGE has provided a favorable electrical environment for developing high-performance electrochemical biosensors to determine hypoxanthine in pork meat.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، طورنا مستشعرًا كهروكيميائيًا رائدًا غير إنزيمي يستخدم قطبًا كهربائيًا مرنًا من الجرافين المسامي معدلًا بجسيمات ZnO النانوية (مستشعر ZnO/fPGE) لتقييم محتوى الهيبوزانتين (HXA) في لحم الخنزير في وقت ما بعد الوفاة. تم تصنيع مستشعر ZnO/fPGE عبر الطريقة الحرارية المائية والكتابة المباشرة بالليزر باستخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون على فيلم بوليميد في الظروف المحيطة. تم تحليل توصيفه بواسطة رامان، التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، الفحص المجهري لمسح الانبعاثات الميدانية، التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة، وتقنيات قياس الفولتية الدورية. تم تعزيز الاستجابة الخطية، وحد الكشف، والحساسية لـ HXA بقيم النطاق من 1.5 إلى 150، 0.14 ميكرومتر، و 6.6 ميكرومتر ميكرومتر−1 سم−2، على التوالي. تمت الإشارة إلى المقاومة الفعالة للتداخلات الفسيولوجية الشائعة (مثل حمض اليوريك وحمض الأسكوربيك والدوبامين والجلوكوز والزنثين)، وبالإضافة إلى ذلك، يعزى تحديد تركيز HXA في العينات الحقيقية مع الانتقائية الجيدة إلى التأثيرات التآزرية بين جسيمات ZnO النانوية و fPGE. لذلك، وفر ZnO/fPGE بيئة كهربائية مواتية لتطوير مستشعرات حيوية كهروكيميائية عالية الأداء لتحديد الهيبوزانثين في لحم الخنزير.Translated Description (French)
Dans cette étude, nous avons développé un capteur électrochimique non enzymatique pionnier utilisant une électrode de graphène poreuse flexible modifiée avec des nanoparticules de ZnO (capteur ZnO/fPGE) pour évaluer la teneur en hypoxanthine (HXA) dans le porc au moment post-mortem. Le capteur ZnO/fPGE a été synthétisé par méthode hydrothermique et écriture laser directe avec un laser CO2 sur un film de polyimide dans des conditions ambiantes. Sa caractérisation a été analysée par Raman, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, microscopie à balayage à émission de champ, spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie et techniques voltammétriques cycliques. La réponse linéaire, la limite de détection et la sensibilité à l'HXA ont été améliorées avec les valeurs de la plage de 1,5 à 150, 0,14 µM et 6,6 µA µM−1 cm−2, respectivement. Une résistance efficace aux interférences physiologiques courantes (telles que l'acide urique, l'acide ascorbique, la dopamine, le glucose et la xanthine) a été indiquée, et en outre, la détermination de la concentration d'HXA dans des échantillons réels avec une bonne sélectivité est attribuée aux effets synergiques entre les nanoparticules de ZnO et la fPGE. Par conséquent, le ZnO/fPGE a fourni un environnement électrique favorable au développement de biocapteurs électrochimiques haute performance pour déterminer l'hypoxanthine dans la viande de porc.Translated Description (Spanish)
En este estudio, desarrollamos un sensor electroquímico no enzimático pionero que utiliza un electrodo de grafeno poroso flexible modificado con nanopartículas de ZnO (sensor ZnO/fPGE) para evaluar el contenido de hipoxantina (HXA) en la carne de cerdo en el momento post mortem. El sensor de ZnO/fPGE se sintetizó mediante método hidrotérmico y escritura láser directa con un láser de CO2 en una película de poliimida en condiciones ambientales. Su caracterización se analizó mediante Raman, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, microscopía de barrido de emisión de campo, espectroscopía de rayos X dispersiva de energía y técnicas voltamétricas cíclicas. La respuesta lineal, el límite de detección y la sensibilidad al HXA se mejoraron con los valores del rango de 1.5 a 150, 0.14 µM y 6.6 µA μM−1 cm−2, respectivamente. Se indicó resistencia efectiva a interferencias fisiológicas comunes (como ácido úrico, ácido ascórbico, dopamina, glucosa y xantina) y, además, la determinación de la concentración de HXA en muestras reales con buena selectividad se atribuye a los efectos sinérgicos entre las nanopartículas de ZnO y la fPGE. Por lo tanto, el ZnO/fPGE ha proporcionado un entorno eléctrico favorable para el desarrollo de biosensores electroquímicos de alto rendimiento para determinar la hipoxantina en la carne de cerdo.Files
025034_1_5.0190293.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مستشعر كهروكيميائي غير إنزيمي يعتمد على جسيمات ZnO النانوية/الجرافين المسامي للكشف عن الهيبوزانثين في لحم الخنزير
- Translated title (French)
- Capteur électrochimique non enzymatique à base de nanoparticules de ZnO/graphène poreux pour la détection de l'hypoxanthine dans la viande de porc
- Translated title (Spanish)
- Sensor electroquímico no enzimático a base de nanopartículas de ZnO/grafeno poroso para la detección de hipoxantina en carne de cerdo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391973312
- DOI
- 10.1063/5.0190293
References
- https://openalex.org/W1841164702
- https://openalex.org/W1968496011
- https://openalex.org/W1989197511
- https://openalex.org/W2006109477
- https://openalex.org/W2015511923
- https://openalex.org/W2019672734
- https://openalex.org/W2026285757
- https://openalex.org/W2030984737
- https://openalex.org/W2038326894
- https://openalex.org/W2038754799
- https://openalex.org/W2077393582
- https://openalex.org/W2080533428
- https://openalex.org/W2080870150
- https://openalex.org/W2122857078
- https://openalex.org/W2145078369
- https://openalex.org/W2302632779
- https://openalex.org/W2313141890
- https://openalex.org/W2318527623
- https://openalex.org/W2337725673
- https://openalex.org/W2601416404
- https://openalex.org/W2784368966
- https://openalex.org/W2889829039
- https://openalex.org/W2897982358
- https://openalex.org/W2904667090
- https://openalex.org/W2909061053
- https://openalex.org/W2965101772
- https://openalex.org/W2972838449
- https://openalex.org/W2976934718
- https://openalex.org/W2995857342
- https://openalex.org/W3008396962
- https://openalex.org/W3041165521
- https://openalex.org/W3044297545
- https://openalex.org/W3091143755
- https://openalex.org/W3111008002
- https://openalex.org/W3119873608
- https://openalex.org/W3131169622
- https://openalex.org/W3152981345
- https://openalex.org/W3163123346
- https://openalex.org/W3170579973
- https://openalex.org/W3172651868
- https://openalex.org/W3212932869
- https://openalex.org/W3214830326
- https://openalex.org/W4224434045
- https://openalex.org/W4281895445
- https://openalex.org/W4304889350
- https://openalex.org/W4308905333
- https://openalex.org/W4319160661
- https://openalex.org/W767053684