A new amperometric biosensor for fructose using a carbon paste electrode modified with silica gel coated with Meldola's Blue and fructose 5-dehydrogenase

Garcia, Carlos Alexandre Borges; Neto, Graciliano de Oliveira; Kubota, Lauro T.; Grandin, Luciane Aparecida

doi:10.1016/s0022-0728(96)04775-4

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“…Particularmente no caso de biossensores baseados em sílica, nos quais esta é utilizada como suporte para imobilização de enzimas, é possível incorporar outros materiais para aumentar a estabilidade e a sensibilidade destes dispositivos. Podemos destacar alguns biossensores eletroquímicos empregando eletrodos modificados à base de sílica, utilizados na determinação de analitos de interesse biológico, tais como etanol e lactato 107 , frutose 108 , glicose [109][110] 130 . Estas enzimas são dependentes de um cofator, nicotinamida adenina dinucleotídeo, o qual pode existir na forma oxidada (NAD(P) + ) ou reduzida (NAD(P)H).…”

Section: Biossensores Eletroquímicosunclassified

Tendências em modificação de eletrodos amperométricos para aplicações eletroanalíticas

Pereira¹,

Santos²,

Kubota³

2002

Quím. Nova

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Recebido em 21/8/01; aceito em 29/1/02 TRENDS IN AMPEROMETRIC ELECTRODES MODIFICATION FOR ELECTROANALYTICAL APPLICATIONS. The most relevant advances on the analytical applications of chemically modified electrodes (CME) are presented. CME have received great attention due to the possibility of electrode surface modification including chemisorption, composite generation and polymer coating. In recent years, the interest in CME has increased overall to improve the sensitivity and selectivity of the electroanalytical probes, considering the electron mediator incorporation and the new conducting polymers development. The general procedures employed for the electrode modification and the operational characteristics of some electrochemical sensors are discussed.Keywords: modified electrodes; electroanalysis; biosensors. INTRODUÇÃOA denominação eletrodo quimicamente modificado (EQM) foi inicialmente utilizada na eletroquímica por Murray e colaboradores 1 , na década de 70, para designar eletrodos com espécies quimicamente ativas convenientemente imobilizadas na superfície desses dispositivos. O principal objetivo dessa modificação é pré-estabelecer e controlar a natureza físico-química da interface eletrodosolução como uma forma de alterar a reatividade e seletividade do sensor base, favorecendo assim, o desenvolvimento de eletrodos para vários fins e aplicações, desde a catálise de reações orgânicas e inorgânicas 2 até a transferência de elétrons em moléculas de interesse 3 . Desta forma, avanços tecnológicos na área dos EQMs encontram aplicações nas mais variadas áreas de atuação, como por exemplo, na saúde públi-ca 4 , onde sensores in vivo podem ser usados na detecção de drogas em situação de emergência; além disso, sensores com rápida detecção, alta sensibilidade e especificidade são requisitos importantes em hospitais ou laboratórios satélites 5,6 . Os sensores também encontram vasta aplicação nas indústrias de alimentos 7 e bioprocessos, onde o monitoramento em tempo real é muito valioso, ou ainda em aplicações ambientais 2 onde, tanto a indústria quanto os órgãos de vigilân-cia ambiental, necessitam de sensores para análise quantitativa ou diferencial de inúmeros rejeitos industriais, tais como misturas gasosas, óleos, compostos orgânicos volátis, metais pesados, etc.A maior parte das aplicações analíticas de EQMs envolve técni-cas voltamétricas ou amperométricas. Entretanto, é possível encontrar na literatura alguns casos de utilização de EQMs como eletrodos íon-seletivos. Em termos analíticos, a sensibilidade ou seletividade de uma determinação deve aumentar com a utilização de um EQM para que seu emprego seja justificado. Neste trabalho são discutidos alguns métodos de preparação mais usuais de EQM, bem como algumas determinações importantes de substratos de interesse clínico 8,9 e industrial 10,11 além de uma visão geral sobre os avanços incorporados nesta área ao longo do tempo. ESTÁGIOS DA EVOLUÇÃO DOS EQMsUm EQM consiste de duas partes, isto é, o eletrodo base e uma camada do modificador químico. A forma...

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Section: Biossensores Eletroquímicosunclassified

Tendências em modificação de eletrodos amperométricos para aplicações eletroanalíticas

Pereira¹,

Santos²,

Kubota³

2002

Quím. Nova

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“…Its immobilization on the silica resulted in an extended long-term stability, by limiting its leaching into the solution, as compared to the mediator directly dispersed into the paste. In doing so, fructose was determined in sweets and fruit jelly samples, and the analysis of 200 mM fructose was not significantly affected by the presence of the same concentration of ascorbic acid, glucose and other sugars [159]. The salicylate biosensor [160] was found to present chaotic characteristics [259] and to provide similar sensitivity as that based on salicylate hydroxylase immobilized on polypyrrole film doped with hexacyanoferrate [260].…”

Section: Mediated Silica-based Biosensorsmentioning

confidence: 96%

“…This new material was used to accumulate positively charged mediators such as Meldola's Blue or methylene blue, by ion exchange with the protons of either the phosphate groups or the hydroxyl groups on the titanium atom [158][159][160]162]. Experimental conditions were optimized to give the highest mediation efficiency together with the best immobilization quality (durability).…”

Section: Pure and Chemically Modified Silicasmentioning

confidence: 99%

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Analytical Applications of Silica-Modified Electrodes -A Comprehensive Review

Walcarius

1999

Electroanalysis

148

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This article aims to review the electroanalytical applications of chemically modified electrodes involving silica and silica-containing matrices. After a brief introduction to silica chemistry, the implication of pure and grafted silicas in electrochemistry, as well as that of the silica-based materials originating from the sol-gel technology, will be discussed. The interest of silica-modified electrodes (SiO 2 -MEs) with respect to electroanalysis will be pointed out by means of several examples. In the last five years, successful applications of SiO 2 -MEs have been achieved. Among them, silica grafted with inorganic films or organic moieties was successfully applied to the selective preconcentration or the electrocatalytic detection of various analytes. Also, the ability of the sol-gel chemistry to encapsulate enzymes within a silica matrix without preventing its activity was exploited in the development of new amperometric biosensors. These promising fields are thought to lead to significant advances in the near future, because of the explosive growth in both the synthesis of novel mesoporous organically-modified silica-based materials and the huge development of sol-gel chemistry in tailoring and construction of new modified electrodes.

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“…당 성분을 측정하기 위한 방법으로는 크로마토그래 피, [1][2][3] 염료의 색 변화를 이용하여 정량하는 비색법, [4][5][6] 효소를 이용한 전기화학 바이오센서, [7][8][9] 효소 없이 탄소 을 수정하여 전기도금을 수행하였다. 전기도 금법은 10 …”

Section: 서 론unclassified

A Strip Sensor Based on PbO₂/Carbon Paste Electrode to Determine Sweetener Contents in Fruits

Lee¹,

Cho²,

Heo³

et al. 2014

Journal of the Korean Electrochemical Society

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: A strip sensor based on PbO 2 /carbon paste electrode was prepared by a screen-printing method, and employed to electrochemically determine the concentration of fruit sweeteners(i.e. glucose, sucrose, and fructose). The PbO 2 /carbon paste electrode could monitor electrocatalytic oxidation of organic compounds such as carbohydrates, and measure the levels of natural sweeteners without enzyme. Severe interference from ascorbic acid was effectively reduced by modifying the electrode surface with a Nafion membrane. The response level of the Nafion/PbO 2 /carbon paste electrode increased in the order of fructose, sucrose, and glucose, which corresponds to the order of sweetness perceived by humans.

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Analytical Applications of Silica-Modified Electrodes -A Comprehensive Review

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