電気工学および電子技術ジャーナル

微生物の影響を受けた腐食工学を明らかにし、損傷を利益に変える：臨床におけるH2O2検出用の繊維センサー

ムハンマド・アシフ

経済的な電気触媒への研究関心が高まり続けている中、損傷を利益に変えて有用な電極材料を調製することは、目標を達成するための理想的な戦略です。腐食工学は、有害な腐食プロセスを高性能触媒ナノ構造に変換します。この研究では、微生物支援腐食生成物と組み合わせた無電解メッキプロセスにより、低コストの鉄基板をポリエステル布地（PCF）フレキシブル電極上に堆積した高効率のCu-Fe（OH）2-FeSに付加価値変換するための、安価でスケールアップされた腐食工学戦略を開発します。硫酸塩を硫化物に変換する嫌気性硫酸還元細菌（SRB）は、広い線形範囲と0.2 nM（S / N = 3）の低い検出限界でH2O2の高い電気化学的検知性能を示すCu-Fe（OH）2-FeS / PCF電極の構築を実行する上で重要な役割を果たします。この活性の向上は、高密度に堆積した遷移金属酸化物/水酸化物のナノシート、多数の表面活性部位、およびCu-Fe(OH)2とFeS種間の相乗効果によって生じます。さらに重要なことに、共触媒として機能するS2−イオンは、Fe(III)とCu(II)の還元中に継続的に電子を供給し、Fe(III)/Fe(II)とCu(II)/Cu(I)の酸化還元サイクルを加速して、電気触媒によるH2O2還元をさらに強化することがわかっています。高い感度が達成されたCu-Fe(OH)2-FeS/PCF電極は、さまざまな正常細胞株とヒト脳腫瘍細胞株から排出されたH2O2のリアルタイムin vitro追跡や、ヒト脳腫瘍組織から放出されたH2O2のin situ高感度検出にも実際に適用されています。この研究は、厄介な従来の腐食工学と新興の電気化学技術との間のギャップを埋める良い方法を示しています。