МЕРКАПТОПРОПИЛТРИМЕТОКСИСИЛАННЫҢ ТРЕКТІ МЕМБРАНАЛАРЫНА АЛТЫН МИКРОТҮТІКТЕРДІҢ ХИМИЯЛЫҚ ТҰНДЫРУ ПРОЦЕСІНЕ ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ СЕНСОРЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДЕ ҚОЛДАНЫЛУЫ

Қант диабеті – қандағы глюкоза деңгейін бақылауға арналған сенімді және дәл құрылғыларды жасауды қажет ететін денсаулық сақтау саласындағы маңызды мәселелердің бірі. Бұл зерттеуде глюкозаны электрохимиялық анықтауға арналған модификацияланған полиэтилентерефталатты тректі мембраналар (ПЭТФ ТМ) негізінде ферментсіз сенсор жасалды. Мембрананы алтын наноқұрылымдарының адгезиясын жақсарту және алтынды химиялық тұндыру процесінің тиімділігін арттыру мақсатында меркаптопропилтриметоксисиланмен (МПТМС) модификациялау қолданылды. Модификация сенсордың бетінің ауданын 0,91±0,25 см²-ге дейін айтарлықтай арттырды. Вольтамперометриялық өлшеулер ток тығыздығы мен глюкоза концентрациясы арасындағы сызықтық тәуелділікті 0,1-ден 16 мМ-ге дейін көрсетті, ал ПЭТФ ТМ/МПТМС@Au сенсорларының анықтау шегі 0,058 мМ құрады. Жасалған сенсорлар жоғары сезімталдық пен тұрақтылықты көрсетеді, бұл олардың биосенсорикада қолданылу мүмкіндігін кеңейтеді.

1. Hassan M.H., Vyas C., Grieve B. Recent advances in enzymatic and non-enzymatic electrochemical glucose sensing // Sensors. – 2021. – Vol. 21. – No. 4672. – P. 1–26.

2. Clark L.C., Lyons C. Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgery // Annals of the New York Academy of Sciences. – 1962. – Vol. 102. – No. 12. – P. 29–45.

3. Sehit E., Altintas Z. Significance of nanomaterials in electrochemical glucose sensors: An updated review (2016-2020) // Biosensors and Bioelectronics. – 2020. – Vol. 159. – No. 112165. – P. 1–18.

4. Patle S., Rotake D. Recent advances, technological challenges and requirements to predict the future treads in wearable sweat sensors: A critical review // Microchemical Journal. – Elsevier Inc., 2024. – Vol. 200.

5. Gonzalez-Rodriguez R. et al. Gold Nanoparticles in Porous Silicon Nanotubes for Glucose Detection // Chemosensors. – Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2024. – Vol. 12. – No. 4. – P. 63.

6. Bessbousse H. et al. Functionalized Nanoporous Track-Etched b-PVDF Membrane Electrodes for Heavy Metal Determination by Square-Wave Anodic Stripping Voltammetry.

7. Zhumanazar N. et al. Electrochemical detection of lead and cadmium ions in water by sensors based on modified track-etched membranes // Sensors and Actuators A: Physical. – 2022. – Vol. 76. – No. 9. – P. 114094–114112.

8. Shakayeva A.K. et al. Electrochemical sensors based on modified track–etched membrane for non-enzymatic glucose determination // Microchemical Journal. – Elsevier, 2023. – Vol. 193. – P. 109003.

9. Bian X. et al. High electrochemical performance of glucose detection based on tapered gold nanostructures and MXene layers // Sensors and Actuators Reports. – Elsevier, 2024. – Vol. 8. – P. 100232.

10. Cherevko S., Chung C.H. Gold nanowire array electrode for non-enzymatic voltammetric and amperometric glucose detection // Sensors and Actuators, B: Chemical. – 2009. – Vol. 142. – No. 1. – P. 216–223.

11. Muench F. et al. Templated synthesis of pure and bimetallic gold/platinum nanotubes using complementary seeding and plating reactions // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – Elsevier B.V., 2016. – Vol. 508. – P. 197–204.

12. Wang S. et al. Hierarchical metal-dielectric-metal nanostructures as SERS sensors for sensitive detection of polycyclic aromatic hydrocarbons // Applied Surface Science. – North-Holland, 2024. – Vol. 646. – P. 158926.

13. Sharma S., Kumar R., Yadav R.M. Polyacrylonitrile as a versatile matrix for gold nanoparticle-based SERS substrates // Nanoscale Advances. – Royal Society of Chemistry, 2024. – Vol. 6. – No. 4. – P. 1065–1073.

14. Zhumanazar N. et al. Electrochemical detection of lead and cadmium ions in water by sensors based on modified track-etched membranes // Sensors and Actuators A: Physical. – 2023. – Vol. 354.

15. Badoni A., Prakash J. Noble metal nanoparticles and graphene oxide based hybrid nanostructures for antibacterial applications: Recent advances, synergistic antibacterial activities, and mechanistic approaches // Micro and Nano Engineering. – Elsevier, 2024. – Vol. 22. – P. 100239.

16. Hormozi Jangi S., Khoobi A. Detection of cadmium heavy metal ions using a nanostructured green sensor in food, biological and environmental samples // Food Chemistry. – Elsevier, 2024. – Vol. 458. – P. 140307.

17. Vellemana L., Shapter J.G., Losic D. Gold nanotube membranes functionalised with fluorinated thiols for selective molecular transport // Journal of Membrane Science. – Elsevier, 2009. – Vol. 328. – No. 1–2. – P. 121–126.

18. Muench F. Electroless Plating of Metal Nanomaterials // ChemElectroChem. – 2021. – Vol. 8. – No. 16. – P. 2993– 3012.

19. Mashentseva A.A. et al. Composite Track-Etched Membranes: Synthesis and Multifaced Applications // Polymers 2024, Vol. 16, Page 2616. – Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2024. – Vol. 16. – No. 18. – P. 2616.

20. Kozlovskiy A. et al. PET ion-track membranes: Formation features and basic applications // Springer Proceedings in Physics. – Springer Science and Business Media, LLC, 2019. – Vol. 221. – P. 461–479.

21. Yang M. et al. Highly ordered gold-nanotube films for flow-injection amperometric glucose biosensors // RSC Advances. – Royal Society of Chemistry, 2014. – Vol. 4. – No. 76. – P. 40286–40291.

22. Galbiati S., Morin A., Pauc N. Nanotubes array electrodes by Pt evaporation: Half–cell characterization and PEM fuel cell demonstration // Applied Catalysis B: Environmental. – Elsevier, 2015. – Vol. 165. – P. 149–157.

23. Shao P., Ji G., Chen P. Gold nanotube membranes: Preparation, characterization and application for enantioseparation. – 2005. – Vol. 255. – P. 1–11.

24. Menon V.P., Martin C.R. Fabrication and Evaluation of Nanoelectrode Ensembles. – 1995. – Vol. 67. – No. 13. – P. 1920–1928.

25. Korolkov I. V. et al. The effect of oxidizing agents/systems on the properties of track-etched PET membranes // Polymer Degradation and Stability. – Elsevier, 2014. – Vol. 107. – P. 150–157.

26. Xue Y. et al. Quantifying thiol–gold interactions towards the efficient strength control // Nature Communications 2014 5:1. – Nature Publishing Group, 2014. – Vol. 5. – No. 1. – P. 1–9.

27. Velleman L., Shapter J.G. Gold nanotube membranes // Materials. – 2013. – Vol. 7. – No. 4. – P. 1–27.

28. Ali M.Y. et al. Green synthesized gold nanoparticles and CuO-based nonenzymatic sensor for saliva glucose monitoring // RSC Advances. – The Royal Society of Chemistry, 2024. – Vol. 14. – No. 1. – P. 577–588.

29. Okamoto K. et al. Gold/MnO2 particles decorated on electrodeposited polyaniline toward non-enzymatic electrochemical sensor for glucose // Micro and Nano Engineering. – Elsevier, 2023. – Vol. 18. – P. 100175.