Name: electrochemical preparation of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) layers on gold microelectrodes for uric acid-sensing applications
Uploaded: 2021-07-28T15:00:00
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"उच्च प्रदर्शन सेंसर" कार्यक्रम के भीतर न्यूजीलैंड के व्यापार, नवाचार और रोजगार (MBIE) मंत्रालय द्वारा प्रदान किए गए धन के लिए धन्यवाद।

1. विश्लेषणात्मक समाधान तैयार करना
<ol><li>एक कार्बनिक समाधान में 0.1 M EDOT तैयार करना<ol>
<li>LiClO4 के 0.213 ग्राम वजन और यह एक 20 mL वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित.</li>
		<li>बोतल से पीसी के 20 मिलीलीटर लेने के लिए एक माप...

<ol>
	<li>Guimard, N. K., Gomez, N., Schmidt, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conducting+polymers+in+biomedical+engineering.">Conducting polymers in biomedical engineering.</a> Progress in Polymer Science. 32 (8), 876-921 (2007).</li><li>Cui, X., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+deposition+and+characterization+of+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+on+neural+microelectrode+arrays.">Electrochemical deposition and characterization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) on neural microelectrode arrays.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 89 (1), 92-102 (2003).</li><li>Hong, S. Y., Marynick, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+conformational+stability+and+electronic+structures+of+modified+polymers+based+on+polythiophene.">Understanding the conformational stability and electronic structures of modified polymers based on polythiophene.</a> Macromolecules. 25 (18), 4652-4657 (1992).</li><li>Kundu, K., Giri, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+the+electronic+structure+of+cyclic+polythiophene+upon+bipolaron+doping.">Evolution of the electronic structure of cyclic polythiophene upon bipolaron doping.</a> Journal of Chemical Physics. 105 (24), 11075-11080 (1996).</li><li>Thomas, C. A., Zong, K., Schottland, P., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(3,4-alkylenedioxypyrrole)s+as+highly+stable+aqueous-compatible+conducting+polymers+with+biomedical+implications.">Poly(3,4-alkylenedioxypyrrole)s as highly stable aqueous-compatible conducting polymers with biomedical implications.</a> Advanced Materials. 12 (3), 222-225 (2000).</li><li>Yamato, H., Ohwa, M., Wernet, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+polypyrrole+and+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+for+biosensor+application.">Stability of polypyrrole and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) for biosensor application.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry. 397 (1-2), 163-170 (1995).</li><li>Latonen, R. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+based+enzyme-electrode+configuration+for+enhanced+direct+electron+transfer+type+biocatalysis+of+oxygen+reduction.">Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) based enzyme-electrode configuration for enhanced direct electron transfer type biocatalysis of oxygen reduction.</a> Electrochimica Acta. 68, 25-31 (2012).</li><li>Liu, K., Xue, R., Hu, Z., Zhang, J., Zhu, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+synthesis+of+acetonitrile-soluble+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+in+ionic+liquids+and+its+characterizations.">Electrochemical synthesis of acetonitrile-soluble poly(3,4-ethylenedioxythiophene) in ionic liquids and its characterizations.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 9 (4), 2364-2367 (2009).</li><li>Cui, X., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fuzzy+gold+electrodes+for+lowering+impedance+and+improving+adhesion+with+electrodeposited+conducting+polymer+films.">Fuzzy gold electrodes for lowering impedance and improving adhesion with electrodeposited conducting polymer films.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 103 (3), 384-394 (2003).</li><li>Wilks, S. J., Richardson-Burn, S. M., Hendricks, J. L., Martin, D., Otto, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(3,4-ethylene+dioxythiophene)+(PEDOT)+as+a+micro-neural+interface+material+for+electrostimulation.">Poly(3,4-ethylene dioxythiophene) (PEDOT) as a micro-neural interface material for electrostimulation.</a> Frontiers in Neuroengineering. 2, 7 (2009).</li><li>Pranti, A. S., Schander, A., B&#246;decker, A., Lang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+stable+PEDOT:PSS+coating+on+gold+microelectrodes+with+improved+charge+injection+capacity+for+chronic+neural+stimulation.">Highly stable PEDOT:PSS coating on gold microelectrodes with improved charge injection capacity for chronic neural stimulation.</a> Proceedings. 1 (4), 492 (2017).</li><li>&#352;tul&#237;k, K., Amatore, C., Holub, K., Marecek, V., Kutner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microelectrodes:+Definitions,+characterization,+and+applications+(Technical+report).">Microelectrodes: Definitions, characterization, and applications (Technical report).</a> Pure and Applied Chemistry. 72 (8), 1483-1492 (2000).</li><li>&#352;tul&#237;k, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+solid+electrodes.">Activation of solid electrodes.</a> Electroanalysis. 4 (9), 829-834 (1992).</li><li>Motshakeri, M., Travas-Sejdic, J., Phillips, A. R. J., Kilmartin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+electroanalysis+of+uric+acid+and+ascorbic+acid+using+a+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-modified+sensor+with+application+to+milk.">Rapid electroanalysis of uric acid and ascorbic acid using a poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-modified sensor with application to milk.</a> Electrochimica Acta. 265, 184-193 (2018).</li><li>Motshakeri, M., Phillips, A. R. J., Travas-Sejdic, J., Kilmartin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+study+of+gold+microelectrodes+modified+with+PEDOT+to+quantify+uric+acid+in+milk+samples.">Electrochemical study of gold microelectrodes modified with PEDOT to quantify uric acid in milk samples.</a> Electroanalysis. 32 (9), 2101-2111 (2020).</li><li>Motshakeri, M., Phillips, A. R. J., Kilmartin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+cyclic+voltammetry+to+analyse+uric+acid+and+reducing+agents+in+commercial+milks.">Application of cyclic voltammetry to analyse uric acid and reducing agents in commercial milks.</a> Food Chemistry. 293, 23-31 (2019).</li></ol>

सीवी विधि खाद्य पदार्थों, शराब और पेय पदार्थों, पौधे के अर्क और यहां तक कि जैविक नमूनों में विभिन्न analytes के तेजी से और सरल माप के लिए अनुमति देता है। यह तकनीक विभिन्न प्रकार के डेटा का उत्पादन करती है, जिसम...

विद्युत रूप से संचालित पॉलिमर कार्बनिक सामग्री हैं जो इंटरफेस को बेहतर बनाने के लिए बायोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। पारंपरिक पॉलिमर के समान, पॉलिमर का संचालन करना आसान है और प्रसंस्करण1 के दौरान लचीला होता है। संचालन पॉलिमर को रासायनिक और विद्युत रासायनिक विधियों का उपयोग करके संश्लेषित किया जा सकता है; हालांकि, इलेक्ट्रोकेमिकल संश्लेषण दृष्टिकोण विशेष रूप से अनुकूल हैं। यह मुख्य रूप से पतली फिल्मों को बनाने की उनकी क्षमता के कारण है, एक साथ डोपिंग की अनुमति देता है, संचालन बहुलक में अणुओं को कैप्चर करता है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि संश्लेषण प्रक्रियाकी सादगी 1। इसके अलावा, पॉलिमर का संचालन एक समान, रेशेदार और ऊबड़-खाबड़ नैनोस्ट्रक्चर बनाते हैं, जो इलेक्ट्रोड सतह के दृढ़ता से अनुयायी होते हैं, जो इलेक्ट्रोड2 के सक्रिय सतह क्षेत्र को बढ़ाता है।
1980 के दशक में, कुछ पॉलीहेटेरोसाइकिल, जैसे पॉलीपाइरोल, पॉलीएनिलिन, पॉलीथिओफेन और पीईडीओटी, विकसित किए गए थे, जिन्होंने अच्छी चालकता, संश्लेषण में आसानी और स्थिरता 3,4 दिखाई थी। हालांकि पॉलीपाइरोल को अन्य पॉलिमर (जैसे, पॉलीथिओफेन डेरिवेटिव) की तुलना में बेहतर समझा जाता है, यह अपरिवर्तनीय ऑक्सीकरण5 के लिए प्रवण है। इस प्रकार, PEDOT के बाकी हिस्सों पर कुछ फायदे हैं क्योंकि इसमें बहुत अधिक स्थिर ऑक्सीडेटिव राज्य है और समान परिस्थितियों में पॉलीपाइरोल की तुलना में इसकी चालकता का 89% बरकरार रखताहै। इसके अलावा, PEDOT को उच्च विद्युतचालकता (~ 500 S / cm) और एक मध्यम बैंड गैप (यानी, बैंड अंतराल या ऊर्जा अंतराल बिना किसी चार्ज के क्षेत्र हैं और एक वैलेंस बैंड के शीर्ष और एक चालन बैंड के नीचे के बीच ऊर्जा अंतर को संदर्भित करते हैं) 7 के लिए जाना जाता है।
इसके अलावा, पीईडीओटी में इलेक्ट्रोकेमिकल गुण होते हैं, ऑक्सीकरण के लिए कम क्षमता की आवश्यकता होती है, और संश्लेषित होने के बाद पॉलीपायरोल की तुलना में समय के साथ अधिक स्थिर होताहै। इसमें अच्छी ऑप्टिकल पारदर्शिता भी है, जिसका अर्थ है कि इसका ऑप्टिकल अवशोषण गुणांक, विशेष रूप से PEDOT-polystyrene sulfonate (PEDOT-PSS) के रूप में, 400-700 एनएम7 पर विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में है। PEDOT के गठन में इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से, EDOT मोनोमर्स रेडिकल धनायन बनाने के लिए काम करने वाले इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण करते हैं, जो अन्य कट्टरपंथी धनायनों या मोनोमर्स के साथ प्रतिक्रिया करते हैं ताकि PEDOT चेन बनाया जा सके जो इलेक्ट्रोड सतह1 पर जमा होते हैं।
विभिन्न नियंत्रण कारक पीईडीओटी फिल्मों के इलेक्ट्रोकेमिकल गठन में शामिल होते हैं, जैसे इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोलाइट प्रकार, इलेक्ट्रोड सेटअप, जमाव समय, डोपंत प्रकार, और विलायक तापमान1 पीईडीओटी को एक उपयुक्त इलेक्ट्रोलाइट समाधान के माध्यम से वर्तमान पारित करके इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से उत्पन्न किया जा सकता है। विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे जलीय (जैसे, PEDOT-PSS), कार्बनिक (जैसे, PC, acetonitrile), और आयनिक तरल पदार्थ (जैसे, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMIMBF4)) का उपयोग किया जा सकताहै।
PEDOT कोटिंग्स के फायदों में से एक यह है कि यह परिमाण के दो या तीन आदेशों द्वारा 1 kHz आवृत्ति सीमा में एक Au इलेक्ट्रोड की प्रतिबाधा को काफी कम कर सकता है, जो इसे तंत्रिका गतिविधि9 के प्रत्यक्ष इलेक्ट्रोकेमिकल डिटेक्शन की संवेदनशीलता को बढ़ाने में सहायक बनाता है। इसके अलावा, पीईडीओटी-संशोधित इलेक्ट्रोड की चार्ज स्टोरेज क्षमता बढ़ जाती है और इसके परिणामस्वरूप तेजी से और कम संभावित प्रतिक्रियाएं होती हैं जब उत्तेजना चार्ज को पीईडीओटी10 के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है। इसके अलावा, जब polystyrene sulfonate (PSS) Au microelectrode सरणियों पर PEDOT गठन के लिए एक dopant के रूप में प्रयोग किया जाता है, यह एक उच्च सक्रिय सतह क्षेत्र, कम इंटरफ़ेस प्रतिबाधा, और उच्च चार्ज इंजेक्शन क्षमता11 के साथ एक किसी न किसी, झरझरा सतह बनाता है। इलेक्ट्रोपॉलीमराइजेशन चरण के लिए, ईडीओटी-पीएसएस आमतौर पर एक जलीय इलेक्ट्रोलाइट में एक फैलाव बनाता है।
हालांकि, ईडीओटी क्लोरोफॉर्म, एसीटोन, एसीएन और पीसी जैसे अन्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। इसलिए, इस अध्ययन में, पानी के मिश्रण का उपयोग 10: 1 अनुपात में एसीएन की एक छोटी मात्रा के साथ किया गया था ताकि इलेक्ट्रोपॉलिमराइजेशन शुरू होने से पहले घुलनशील ईडीओटी समाधान बनाया जा सके। इस जलीय इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने का उद्देश्य PEDOT-संशोधित माइक्रोइलेक्ट्रोड की तैयारी में acclimatization चरण को छोड़ना और चरणों को छोटा करना है। जलीय / एसीएन इलेक्ट्रोलाइट के साथ तुलना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला अन्य कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट पीसी है। दोनों इलेक्ट्रोलाइट्स में ईडीओटी मोनोमर को ऑक्सीकरण करने और पीईडीओटी बहुलक बनाने में मदद करने के लिए डोपंत के रूप में LiClO4 होता है।
माइक्रोइलेक्ट्रोड मैक्रोइलेक्ट्रोड्स की तुलना में छोटे व्यास के साथ वोल्टमेट्रिक काम करने वाले इलेक्ट्रोड हैं, लगभग दसियों माइक्रोमीटर या आयाम में कम। मैक्रोइलेक्ट्रोड्स पर उनके फायदों में इलेक्ट्रोड सतह की ओर समाधान से बढ़े हुए द्रव्यमान परिवहन शामिल हैं, जो एक स्थिर-राज्य संकेत, एक कम ओहमिक संभावित ड्रॉप, एक कम डबल-लेयर धारिता, और एक बढ़े हुए सिग्नल-टू-शोर अनुपात12 उत्पन्न करते हैं। सभी ठोस इलेक्ट्रोड के समान, माइक्रोइलेक्ट्रोड्स को विश्लेषण से पहले वातानुकूलित करने की आवश्यकता होती है। उपयुक्त pretreatment या सक्रियण तकनीक एक चिकनी सतह प्राप्त करने के लिए यांत्रिक चमकाने है, एक इलेक्ट्रोकेमिकल या रासायनिक कंडीशनिंग चरण के बाद, जैसे कि एक उपयुक्त इलेक्ट्रोलाइट13 में एक विशेष सीमा पर संभावित साइकिल चलाना।
सीवी का उपयोग आमतौर पर पीईडीओटी के इलेक्ट्रोकेमिकल पोलीमराइजेशन में एक मोनोमर समाधान में इलेक्ट्रोड डालकर किया जाता है जिसमें एक उपयुक्त विलायक और डोपंत इलेक्ट्रोलाइट शामिल होता है। यह इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीक दिशा की जानकारी प्रदान करने में फायदेमंद है जैसे कि बहुलक डोपिंग प्रक्रियाओं के संचालन की उत्क्रमणता और स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या, एनालिस्ट के प्रसार गुणांक, और प्रतिक्रिया उत्पादों का गठन। यह पेपर वर्णन करता है कि कैसे पीईडीओटी के इलेक्ट्रोपोलीमराइजेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले दो अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट्स एक संभावित संवेदन अनुप्रयोग के साथ पतली नैनोस्ट्रक्चर फिल्में उत्पन्न कर सकते हैं जो आकृति विज्ञान और अन्य आंतरिक गुणों पर निर्भर करता है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Baker Analyzed HPLC Ultra Gradient Solvent</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina polishing pad</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MF-1040</td>
			<td>tan/velvet color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Belgian chocolate milk</td>
			<td>Puhoi Valley dairy company, Auckland, NZ</td>
			<td>_</td>
			<td>Buy from local supermarket</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caramel/white chocolate milk</td>
			<td>Puhoi Valley dairy company, Auckland, NZ</td>
			<td>_</td>
			<td>Buy from local supermarket</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CH instrument</td>
			<td>CH instruments, Inc. USA</td>
			<td>_</td>
			<td>Model CHI660E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Counter electrode</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MW-1032</td>
			<td>7.5 cm long platinum wire (0.5 mm diameter) auxiliary/counter electrode, 99.95% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disodium hydrogen phosphate (Na2HPO4, 2H2O)</td>
			<td>Scharlau Chemie SA, Barcelona, Spain</td>
			<td>10028-24-7</td>
			<td>Weigh 17.8 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DURAN bottle</td>
			<td>University of Auckland</td>
			<td>_</td>
			<td>The glasswares were made locally at the University of Auckland</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrochemical cell</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MF-1208</td>
			<td>&#160;5-15 mL volume, glass</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode Polishing Alumina Suspension</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>CF-1050</td>
			<td>7 mL of 0.05 &#181;m particle size alumina polish</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Espresso milk</td>
			<td>Puhoi Valley dairy company, Auckland, NZ</td>
			<td>_</td>
			<td>Buy from local supermarket</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3,4-Ethylenedioxythiophene (EDOT), 97%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>126213-50-1</td>
			<td>Take 10.68 &#956;L from bottle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FEI ESEM Quanta 200 FEG</td>
			<td>USA</td>
			<td>_</td>
			<td>SEM equipped with a Schottky field emission gun (FEG) for optimal spatial resolution. The instrument can be used in high vacuum mode (HV), low-vacuum mode (LV) and the so called ESEM (Environmental SEM) mode.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold microelectrode</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MF-2006</td>
			<td>Working electrode (10 &#956;m diameter)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium perchlorate, ACS reagent, &#8805;95%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7791-03-9</td>
			<td>Make 0.1 M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipettes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>_</td>
			<td>10-100 &#956;L and 100-1000 volumes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MilliQ water</td>
			<td>Thermo Scientific, USA</td>
			<td>_</td>
			<td>18.2 M&#937;/cm at 25&#176;C, Barnstead Nanopure Diamond Water Purification System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propylene carbonate, Anhydrous, 99.7%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>108-32-7</td>
			<td>Take 20 mL from bottle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reference electrode</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MF-2052</td>
			<td>Silver/silver chloride (Ag/AgCl) electrode to be kept in 3 M sodium chloride</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Replacement glass polishing plate</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>MF-2128</td>
			<td>Glass plate as a stand to attach the polishing pad on it</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate&#160; (NaH2PO4, 1H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>10049-21-5</td>
			<td>Weigh 13.8 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide pearls, AR</td>
			<td>ECP-Analytical Reagent</td>
			<td>1310-73-2</td>
			<td>Make 0.1 M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium perchlorate, ACS reagent, &#8805;98%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7601-89-0</td>
			<td>Make 0.1 M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid (98%)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>7664-93-9</td>
			<td>Make 0.5 M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>69-93-2</td>
			<td>Make 1 mM solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whole milk</td>
			<td>Anchor dairy company, Auckland, NZ</td>
			<td></td>
			<td>Blue cap milk, buy from local supermarket</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrochemical preparation of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) layers on gold microelectrodes for uric acid-sensing applications

सोने के इलेक्ट्रोड पर पॉली (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) के संश्लेषण के लिए दो अलग-अलग तरीकों का वर्णन किया गया है, एक जलीय और एक कार्बनिक समाधान में 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) मोनोमर के इलेक्ट्रोपोलीमराइजेशन का उपयोग करके। चक्रीय वोल्टमेट्री (सीवी) का उपयोग पीईडीओटी पतली परतों के संश्लेषण में किया गया था। लिथियम परक्लोरेट (LiClO4) का उपयोग जलीय (जलीय / एसिटोनिट्राइल (एसीएन)) और कार्बनिक (प्रोपलीन कार्बोनेट (पीसी)) विलायक प्रणालियों दोनों में एक डोपंत के रूप में किया गया था। कार्बनिक प्रणाली में पीईडीओटी परत बनाने के बाद, इलेक्ट्रोड सतह को जलीय नमूनों के लिए एक सेंसर के रूप में उपयोग के लिए एक जलीय समाधान में लगातार साइकिल चलाकर अनुकूलित किया गया था। 
एक जलीय-आधारित इलेक्ट्रोपॉलीमराइजेशन विधि के उपयोग से एक छोटा सेंसर तैयारी समय रखने के लिए अनुकूलन चरण को हटाने का संभावित लाभ होता है। यद्यपि जलीय विधि कार्बनिक विलायक विधि की तुलना में अधिक किफायती और पर्यावरण के अनुकूल है, कार्बनिक समाधान में बेहतर पीईडीओटी गठन प्राप्त किया जाता है। परिणामी PEDOT इलेक्ट्रोड सतहों को स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) की विशेषता थी, जिसने कार्बनिक पीसी समाधान से इलेक्ट्रोपॉलिमराइजेशन के दौरान PEDOT की निरंतर वृद्धि को दिखाया, जिसमें सोने (Au) माइक्रोइलेक्ट्रोड्स पर तेजी से भग्न-प्रकार की वृद्धि हुई।

चक्रीय वोल्टमेट्री एक एयू माइक्रोइलेक्ट्रोड सतह पर एक पतली पीईडीओटी परत बनाने के लिए एक आसान तकनीक है ताकि लक्ष्य एनालिस्ट के इलेक्ट्रोकेमिकल संवेदन के दौरान इलेक्ट्रोड चालकता और संवेदनशीलता को बढ...

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Electrochemical Preparation of Poly3,4-Ethylenedioxythiophene Layers on Gold Microelectrodes for Uric Acid-Sensing Applications

हम पॉली (3,4-ethylenedioxythiophene) के इलेक्ट्रोपॉलीमराइजेशन के लिए जलीय और कार्बनिक विलायक प्रणालियों का वर्णन करते हैं ताकि सोने के माइक्रोइलेक्ट्रोड्स की सतह पर पतली परतें बनाई जा सकें, जिनका उपयोग कम आणविक वजन एनालिट्स को संवेदी करने के लिए किया जाता है।

पॉली की इलेक्ट्रोकेमिकल तैयारी (3,4-Ethylenedioxythiophene) यूरिक एसिड-सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए गोल्ड माइक्रोइलेक्ट्रोड्स पर परतें

Two different methods for the synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) on gold electrodes are described, using electropolymerization of ...

एक कार्बनिक विलायक में किए गए PEDOT की एक पतली परत के साथ सोने के माइक्रोइलेक्ट्रोड सतह को संशोधित करके, हम एक उच्च सतह क्षेत्र प्राप्त कर सकते हैं और सेंसर संवेदनशीलता को बढ़ावा दे सकते हैं। माइक्रोइलेक्ट्रोड प्रक्रिया विभिन्न मीडिया में एंटीऑक्सिडेंट का एक तेजी से विश्लेषण है। इसे विभिन्न संदर्भों पर लागू किया जा सकता है, जिसमें अस्पताल में भर्ती रोगियों की स्थिति के तत्काल मूल्यांकन के माध्यम से पेय पदार्थों की निगरानी से लेकर।ब्याज की इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीक के रूप में चक्रीय वोल्टमेट्री चलाने के लिए एक उपयुक्त potentiostat का उपयोग करें। potentiostat और उससे जुड़े कंप्यूटर को चालू करें। कंप्यूटर और साधन के बीच संचार का परीक्षण करने के लिए, सॉफ़्टवेयर प्रारंभ करें, फिर सेटअप मेनू के तहत, हार्डवेयर परीक्षण आदेश का चयन करें।potentiostat से कुछ ध्वनियों को सुनने के बाद, हार्डवेयर परीक्षण परिणाम एक अलग विंडो में दिखाए जाते हैं। ठीक क्लिक करें और प्रयोग चलाना जारी रखें. कभी-कभी हार्डवेयर परीक्षण आदेश पर क्लिक करके, एक लिंक विफल त्रुटि प्रकट होती है।कनेक्शन और पोर्ट सेटिंग्स की जाँच करें. कनेक्शन का परीक्षण करने के बाद, सेटअप मेनू पर क्लिक करें, तकनीक चुनें, और खोलने वाली विंडो से, चक्रीय वोल्टमेट्री विधि चुनें। फिर सेटअप मेनू पर वापस जाएं और उचित प्रयोगात्मक पैरामीटर दर्ज करने के लिए पैरामीटर पर क्लिक करें।उदाहरण के लिए, नंगे सोने के माइक्रोइलेक्ट्रोड पर एक कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट में 0.1 दाढ़ ईडीओटी इलेक्ट्रोपॉलीमराइजेशन चलाने के लिए, प्रारंभिक क्षमता को नकारात्मक 0.3 वोल्ट, नकारात्मक 0.3 वोल्ट के लिए अंतिम क्षमता, 1.2 वोल्ट के लिए उच्च क्षमता, आठ तक खंडों की संख्या, स्कैन दरों को 100 मिलीवोल्ट प्रति सेकंड, और सकारात्मक दिशा में सेट करें। उपयुक्त चक्रीय वोल्टमेट्री पैरामीटर दर्ज करने के बाद, एक ग्लास इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में तीन इलेक्ट्रोड सेटअप तैयार करें, जिसमें एक काम करने वाला इलेक्ट्रोड, एक संदर्भ इलेक्ट्रोड और एक प्लैटिनम वायर काउंटर इलेक्ट्रोड शामिल हैं। एक स्टैंड से जुड़े इलेक्ट्रोड धारक के छेद के माध्यम से इन साफ और सूखे इलेक्ट्रोड को पास करें, फिर लक्ष्य समाधान या नमूने में इलेक्ट्रोड डालने के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के ऊपर धारक को रखें।सुनिश्चित करें कि इलेक्ट्रोड सतहों पर कोई बुलबुले नहीं हैं। यदि बुलबुले हैं, तो इलेक्ट्रोड को हटा दें, उन्हें फिर से विआयनीकृत पानी से कुल्ला करें, और एक ऊतक के साथ सूखी पैट करें। फिर इलेक्ट्रोड को स्टैंड होल्डर में और समाधान में वापस रखें।यदि संदर्भ इलेक्ट्रोड के चारों ओर बुलबुले हैं, तो टिप को धीरे से टैप करें। यदि स्कैन शुरू करने के बाद काउंटर इलेक्ट्रोड के चारों ओर बुलबुले हैं, तो काउंटर इलेक्ट्रोड को साफ करें। यदि चक्रीय वोल्टमेट्री स्कैन शोर हो जाता है, तो इलेक्ट्रोड सतह को साफ करें और सिस्टम कनेक्शन, तारों और क्लिप की जांच करें।यह सुनिश्चित करने के बाद कि संदर्भ, काम करने और काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए सभी तीन तार कनेक्शन सही ढंग से जुड़े हुए हैं, रन पर क्लिक करके प्रयोग शुरू करें। सोने के microelectrode pretreat करने के लिए, यह एल्यूमिना घोल के साथ 30 सेकंड के लिए एक एल्यूमिना चमकाने पैड पर एक ग्लास पॉलिशिंग प्लेट पर रखा परिपत्र और आठ आकार के हाथ गति लागू करने पर रखा पॉलिश, तो विआयनीकृत पानी के साथ microelectrode कुल्ला. इसे एक ग्लास नीच में डालें जिसमें दो मिनट के लिए 15 मिलीलीटर पूर्ण इथेनॉल और अल्ट्रा sonicate शामिल हैं।इसके बाद, इथेनॉल और पानी के साथ microelectrode कुल्ला और अल्ट्रा sonicate यह फिर से चार मिनट के लिए विआयनीकृत पानी में इलेक्ट्रोड सतह से अतिरिक्त एल्यूमिना को हटाने के लिए. अंत में, 50 मिलीवोल्ट प्रति सेकंड की स्कैन दर पर नकारात्मक 0.4 और सकारात्मक 1.6 वोल्ट क्षमता के बीच 20 खंडों के लिए 0.5 दाढ़ सल्फ्यूरिक एसिड में साइकिल चलाकर अतिरिक्त अशुद्धियों को हटा दें। सुनिश्चित करें कि हर बार इलेक्ट्रोड को सल्फ्यूरिक एसिड में साफ करने पर लगातार एनोडिक और कैथोडिक क्षमता पर सोने के ऑक्साइड के गठन और कमी के कारण दो स्पष्ट चोटियां हैं।एक कार्बनिक समाधान में 0.1 दाढ़ ईडीओटी तैयार करने के लिए, पहले तैयार किए गए 0.1 दाढ़ लिथियम पर्क्लोरेट समाधान के एक मिलीलीटर को एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में स्थानांतरित करें। फिर एक माइक्रोपिपेट का उपयोग करके, इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में ईडीओटी मोनोमर के 10.68 माइक्रोलीटर जोड़ें। नंगे सोने के माइक्रोइलेक्ट्रोड सतह पर ईडीओटी को इलेक्ट्रोपॉलीमराइज़ करने के लिए, समाधान में सभी इलेक्ट्रोड सेटअप डालें और चक्रीय वोल्टमेट्री चलाएं।फिर स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, इस संशोधित इलेक्ट्रोड की सतह को चिह्नित करता है। विआयनीकृत पानी के साथ इलेक्ट्रोड कुल्ला और उन्हें एक ऊतक के साथ सूखा। फिर संवेदन उद्देश्यों के लिए इस PEDOT संशोधित सोने के माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग करने के लिए, इलेक्ट्रोड को 0.1 दाढ़ सोडियम पर्क्लोरेट समाधान में डुबोकर और चक्रीय वोल्टमेट्री स्कैन चलाकर एक जलीय समाधान के लिए इसकी सतह को अनुकूलित करें।फिर विआयनीकृत पानी के साथ कुल्ला करने के बाद, इस जैविक रूप से PEDOT-संशोधित और acclimatized microelectrode को एक फॉस्फेट बफर समाधान में विसर्जित करें और पृष्ठभूमि स्कैन उत्पन्न करने के लिए चक्रीय वोल्टमेट्री चलाएं। अंत में, इलेक्ट्रोड को बफर समाधान से बाहर निकालें और बिना कुल्ला किए, तुरंत इसे चक्रीय वोल्टमेट्री स्कैन चलाने के लिए यूरिक एसिड या दूध समाधान में डालें। इसके बाद, एक जलीय एसिटोनिट्राइल समाधान में 0.01 दाढ़ ईडीओटी तैयार करने के लिए, एक माइक्रोपिपेट का उपयोग करें और एक ग्लास शीशी में एसिटोनाइट्राइल के एक मिलीलीटर में ईडीओटी के 10.68 माइक्रोलीटर जोड़ें, फिर 0.01 मोलर ईडीओटी समाधान के 10 मिलीलीटर तैयार करने के लिए शीशी में नौ मिलीलीटर विआयनीकृत पानी जोड़ें।0.1 दाढ़ लिथियम पर्क्लोरेट समाधान प्राप्त करने के लिए तैयार ईडीओटी समाधान में 110 मिलीग्राम लिथियम पर्क्लोरेट पाउडर जोड़ें और धीरे से मिलाएं। तैयार समाधान को इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में स्थानांतरित करें। जलीय एसिटोनिट्राइल समाधान में इलेक्ट्रोड डालें और चक्रीय वोल्टमेट्री चलाकर इलेक्ट्रोड सतह पर 0.01 दाढ़ ईडीओटी को इलेक्ट्रोपॉलिमराइज़ करें, फिर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी को स्कैन करके इस संशोधित इलेक्ट्रोड की सतह को चिह्नित करें।कार्बनिक समाधान में संश्लेषित PEDOT सेंसर का उपयोग करके नियमित ताजे दूध में यूरिक एसिड सामग्री के विश्लेषण के परिणामस्वरूप 0.35 वोल्ट पर 28.4 नैनो एम्पीयर एनोडिक पीक करंट हुआ, जो 82.7 माइक्रोमोल्स की एकाग्रता के बराबर है। 0.65 वोल्ट पर नियमित दूध के चक्रीय वोल्टमेट्री स्कैन में दूसरा बड़ा ऑक्सीकरण शिखर ऑक्सीकरण योग्य यौगिकों से संबंधित है जिसमें सिस्टीन, ट्रिप्टोफैन और टायरोसिन जैसे इलेक्ट्रोएक्टिव अमीनो एसिड शामिल हैं। कारमेल और सफेद चॉकलेट दूध के नमूनों के लिए प्राप्त चक्रीय वोल्टमेट्री स्कैन यूरिक एसिड के लिए 0.36 वोल्ट पर एक स्पष्ट चोटी दिखाते हैं, साथ ही 0.5 वोल्ट पर एक अतिरिक्त चोटी के साथ जो कि वैनिलिक एसिड की उपस्थिति से संबंधित हो सकता है, जो स्वाद वाले दूध की सामग्री में से एक है।बेल्जियम चॉकलेट दूध के नमूने की चक्रीय वोल्टमेट्री 0.26 वोल्ट पर एक कैटेचिन ऑक्सीकरण चोटी और 0.22 वोल्ट पर एक कैटेचिन कमी चोटी को दर्शाती है। कैटेचिन चोटी की पूंछ पर एक तेज चोटी के रूप में दिखाई देने वाली 0.3 वोल्ट पीक करंट यूरिक एसिड ऑक्सीकरण के कारण होती है। कोलम्बियाई एस्प्रेसो दूध के नमूने की चक्रीय वोल्टमेट्री कॉफी में प्रमुख फेनोलिक एंटीऑक्सिडेंट के कारण क्रमशः 0.35 वोल्ट और 0.23 वोल्ट पर व्यापक एनोडिक और कैथोडिक पीक धाराओं को प्रदर्शित करती है, अर्थात् क्लोरोजेनिक और कैफेइक एसिड।इलेक्ट्रोड की सफाई और परेशान करना इस प्रयोग का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है जो प्राप्त वर्तमान संकेतों को प्रभावित कर सकता है। एंटीऑक्सिडेंट यौगिकों के अधिक विस्तृत विश्लेषण की आवश्यकता होती है, फिर हम एलसीएमएस जैसे क्रोमैटोग्राफिक तरीकों की ओर रुख कर सकते हैं। हालांकि, यह समय लेने वाला है और हर नमूने के लिए आवश्यक नहीं है।

Research

JoVE Journal

Chemistry

Electrochemical Preparation of Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene) Layers on Gold Microelectrodes for Uric Acid-Sensing Applications

Microfluidic On-chip Capture-cycloaddition Reaction to Reversibly Immobilize Small Molecules or Multi-component Structures for Biosensor Applications

Reversibly छोटे अणुओं या Biosensor अनुप्रयोगों के लिए बहु घटक संरचनाएं स्थिर microfluidic पर चिप कब्जा cycloaddition के रिएक्शन

Methods  for rapid surface immobilization of bioactive small molecules with control over  orientation and immobilization density are highly desirable for ...

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

प्लाज्मा के माध्यम से हाइड्रोफोबिक धातु कार्बनिक चौखटे की तैयारी अमोनिया के लिए निकालना Perfluoroalkanes के रासायनिक वाष्प जमाव बढ़ी

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

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क्लोराइड आयनों के गतिशील विद्युत मापन

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सोना nanorods की Hydroquinone आधारित संश्लेषण

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Simple Methods for the Preparation of Non-noble Metal Bulk-electrodes for Electrocatalytic Applications

इलेक्ट्रोकाटैटिक अनुप्रयोगों के लिए गैर-महान धातु बल्क-इलेक्ट्रोड की तैयारी के लिए सरल तरीके

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Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

विद्युत दर लगातार अनुमान के लिए एक उपकरण के रूप में विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी

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Gold Nanoparticle Modified Carbon Fiber Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection

बढ़ी न्यूरोकेमिकल जांच के लिए गोल्ड नैनोकण संशोधित कार्बन फाइबर Microelectrodes

For over 30 years, carbon-fiber microelectrodes (CFMEs) have been the standard for neurotransmitter detection. Generally, carbon fibers are aspirated into ...

Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes

थिन-फिल्म प्लेटिनम मैक्रो और माइक्रोइलेक्ट्रोड के इलेक्ट्रोकेमिकल रफ़िंग

This protocol demonstrates a method for electrochemical roughening of thin-film platinum electrodes without preferential dissolution at grain boundaries ...

Growth of Gold Dendritic Nanoforests on Titanium Nitride-coated Silicon Substrates

टाइटेनियम नाइट्राइड-कोटेड सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स पर गोल्ड डेन्ड्रिटिक नैनोवनों की वृद्धि

In this study, a high-power impulse magnetron sputtering system is used to coat a flat and firm titanium nitride (TiN) film on silicon (Si) wafers, and a ...

Asymmetric Thermoelectrochemical Cell for Harvesting Low-grade Heat under Isothermal Operation

इसोदरमल ऑपरेशन के तहत कम ग्रेड गर्मी की कटाई के लिए असममित थर्मोइलेक्ट्रोकेमिकल सेल

Low-grade heat is abundantly available in the environment as waste heat. The efficient conversion of low-grade heat into electricity is very difficult. We ...