Przejdź do treści

Printed potentiometric, non-enzymatic sensors based on Zr(IV)-porphyrins for determination of lactate

Zbadano możliwość wykorzystania porfiryn cyrkonowych jako jonoforów selektywnych wobec jonów mleczanowych. Przetestowano tetrafenyloporfirynę cyrkonową (Zr-TPP) oraz oktaetyloporfirynę cyrkonową (Zr-OEP) w poliuretanowych membranach plastyfikowanych sebacynianem dioktylu lub eterem o-nitrofenylowym oraz zawierających odpowiednio kationowe lub anionowe dodatki lipofilowe. Najlepsze charakterystyki odpowiedzi na jony mleczanowe uzyskano dla membrany plastyfikowanej sebacynianem dioktylu, zawierającej Zr-TPP oraz kationowe dodatki lipofilowe. Klasyczne elektrody z tą membraną wykazały wysoką selektywność wobec jonów mleczanowych przy czułości −76,6 mV dec⁻¹ i liniowym zakresie krzywej kalibracji od 10⁻⁴ M do 10⁻¹ M.

Następnie polimerowe membrany zawierające Zr-TPP nanoszono z wykorzystaniem pipety na przetworniki z elektrodami drukowanymi z pasty zawierającej grafen. Stwierdzono, że odpowiedź potencjometryczna tych miniaturowych czujników jest bardzo podobna do elektrod klasycznych. W kolejnym kroku wykonano w pełni drukowane czujniki z elektrodami grafenowymi oraz polimerowymi membranami jonoselektywnymi, wykorzystując technikę druku aerozolowego. Czułość tych elektrod wobec mleczanu wyniosła −79,01±0,39 mV dec⁻¹ przy liniowym zakresie odpowiedzi od 10⁻³,⁵ M do 10⁻¹ M oraz szybkiej reakcji na zmiany stężenia jonów mleczanowych.

Proponowana elektroda stanowi rzadki przykład potencjometrycznego, nieenzymatycznego czujnika do oznaczania jonów mleczanowych, z możliwością miniaturyzacji i masowej produkcji przy użyciu metod drukarskich.

Artykuł:

Sensors and Actuators B - Chemical

Autorzy z PW:

Jan Dominiczak, Łukasz Górski, Jakub Krzemiński, Andrzej Pepłowski, Izabela Łucja Wojciechowska, Justyna Wojcieszek

Rok wydania: