開裂カーボンナノチューブ上のコバルト単一原子/ナノ粒子デュアルサイトによる電解液切替型グルコースおよび尿酸センシング
Cobalt Single-Atom/Nanoparticle Dual Sites on Unzipped Carbon Nanotubes for Electrolyte-Switchable Glucose and Uric Acid Sensing
研究チームは、窒素ドープ開裂カーボンナノチューブ上に原子分散Co-N/OサイトとCo/CoOナノ粒子を固定化した二機能性電極触媒を開発した。電解質環境を切り替えることで優位な触媒サイトが変化し、アルカリ性条件下ではナノ粒子由来サイトがグルコース酸化を促進し、中性条件下では原子分散サイトが尿酸酸化を主導する。これにより単一電極での選択的センシングが可能となり、感度はグルコース(1〜8 mM)で65.18 μA mM−1 cm−2、尿酸(5〜500 μM)で337.5 μA mM−1 cm−2を記録した。スクリーン印刷電極ストリップを用いた実証では、15日経過後も約89%のグルコース応答を維持した。
- 研究チームが窒素ドープ開裂カーボンナノチューブ上に原子分散Co-N/OサイトとCo/CoOナノ粒子を固定化した二機能性電極触媒を開発し、電解液環境の変更により単一電極でグルコースと尿酸の高感度な選択的センシングを実証した。
- スクリーン印刷電極ストリップを用いた実証試験において、グルコースで65.18 μA mM−1 cm−2、尿酸で337.5 μA mM−1 cm−2の感度を達成し、15日経過後も約89%のグルコース応答を維持した。
単一電極で電解液の切り替えにより複数バイオマーカー(グルコースおよび尿酸)を測定可能な新材料触媒技術です。POCT(ポイントオブケア検査)やウェアラブル健康管理センサの小型化・製造コスト削減につながる可能性があり、実用化に向けた生体試料での再現性や量産技術の進展が注目されます。