MnO2 nanosheets based catechol oxidase mimics for robust electrochemical sensor: Synthesis, mechanism and its application for ultrasensitive and selective detection of dopamine

儿茶酚 机制(生物学) 电化学 多巴胺 化学 组合化学 电化学气体传感器 纳米技术 材料科学 生物化学 电极 神经科学 物理化学 生物 物理 量子力学
作者
Yaru Zhang,Zhenchao Li,Xin Zhang,Mingyang Wang,Ziting Lin,Ying Zhang,Aihua Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:493: 152656-152656 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.152656
摘要

Nanozymes have favorable activity and good stability, which are potential alternatives to natural enzymes and widely applied in biosensing. However, nanozymes based electrochemical sensors are fewer, because many nanozymes are not easy to form efficient electrocatalytic interface and experience interference from the possible oxidizable species. Herein, ultrathin MnO2 nanosheets (MnO2 NSs) were synthesized by reduction of KMnO4 in acidic environment by chemical precipitation method. The MnO2 NSs show excellent catechol oxidase mimicking activity. The steady-state kinetics of MnO2 NSs shows a higher Vmax of 3.441 µM s−1. Additionally, the catalytic mechanism is that in the presence of oxygen, catechol or its analogues are oxidized to quinone or quinoids, while oxygen is reduced to H2O. Afterwards, the possible mechanism of dopamine (DA) at MnO2 NSs-modified electrode is investigated. DA is first catalytically oxidized to dopamine quinone (DQ) by MnO2 NSs based catechol oxidase, which further undergoes irreversible electrochemical reduction to DA involving two protons and two electrons transfer during the process. On the basis of this, a selective and ultrasensitive amperometric detection of DA at 0.0 V (vs. SCE) was explored, which have two linear parts, 0.01–20 μM and 20–100 μM DA with the LOD of 4.1 nM (S/N = 3). Most importantly, the presence of oxidizable species including ascorbic acid, uric acid and cysteine may coexist with DA in biological systems do not exhibit any appreciable interference. The as-proposed method was applicable to detect DA in human serum samples with good satisfactory accuracy and recovery. This research casts prospect to apply nanozymes for electrochemical sensor with excellent analytical performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
A莱完成签到,获得积分10
1秒前
果冻完成签到,获得积分10
4秒前
哪有人不疯的完成签到 ,获得积分10
5秒前
板凳板凳完成签到 ,获得积分10
5秒前
粗心的丹萱完成签到,获得积分10
6秒前
占万声完成签到,获得积分10
8秒前
isedu完成签到,获得积分0
11秒前
然宝应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
yoooooooo完成签到,获得积分10
13秒前
俏皮冰露完成签到,获得积分10
13秒前
zxq完成签到 ,获得积分10
16秒前
zz010zz完成签到 ,获得积分10
18秒前
小鱼女侠发布了新的文献求助30
18秒前
曦和完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
莫言发布了新的文献求助10
23秒前
南风南下完成签到 ,获得积分10
29秒前
莫言完成签到,获得积分10
29秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
29秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
30秒前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
31秒前
疯狂的凡梦完成签到 ,获得积分10
33秒前
贲盼秋发布了新的文献求助10
35秒前
威武幼荷完成签到 ,获得积分10
39秒前
马桶盖盖子完成签到 ,获得积分10
42秒前
求知小生完成签到 ,获得积分0
43秒前
诚心天晴完成签到 ,获得积分10
44秒前
橘子完成签到,获得积分10
46秒前
景妙海完成签到 ,获得积分10
47秒前
霸气的似狮完成签到,获得积分10
52秒前
RJ发布了新的文献求助20
54秒前
黄道婆完成签到 ,获得积分10
56秒前
spike发布了新的文献求助10
57秒前
爱沉淀的太阳花完成签到,获得积分10
57秒前
钱都进兜里完成签到 ,获得积分10
59秒前
哈哈哈哈哈噶完成签到 ,获得积分10
59秒前
晃悠悠的可乐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7744743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292476
关于积分的说明 20213250
捐赠科研通 7323703
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307639
关于科研通互助平台的介绍 2459614
邀请新用户注册赠送积分活动 2318704