综述或非传感器论文 2012 非传感器论文

Characterization of ZnO nanoparticles grown in presence of folic acid template.

Journal of nanobiotechnology Dutta S, Ganguly BN
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组成图示

Characterization of ZnO nanoparticles... 传感器构成示意图

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传感器类型

综述或非传感器论文

检测对象

未报道明确检测对象;文中提及叶酸(folic acid, FA)作为模板/潜在识别分子,样品基质未报道。

检测原理

本文未报道生物传感器检测原理,也未建立被测物浓度与信号之间的定量关系。研究仅通过溶胶-凝胶法在叶酸模板中制备ZnO纳米颗粒,并用XRD、TEM、FTIR、UV-Vis和PL进行表征。叶酸作为多齿配体/模板,通过表面电荷密度抑制团聚并控制粒径,使ZnO晶粒由约41 nm降至约20 nm,同时引起纤锌矿结构、带隙和缺陷态变化。纯ZnO带隙约3.3 eV,随叶酸浓度增加总体红移至约3.22 eV;PL中纯ZnO可见440 nm蓝发射和约550 nm绿发射,高叶酸浓度样品出现约464–472 nm单峰,作者归因于叶酸与ZnO表面缺陷间的电荷转移。上述光致发光变化仅作为材料发光性质,未用于实际传感检测。

检测灵敏度

未报道LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。

效应效果

本文未评价传感器选择性、抗干扰、稳定性、重现性、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的对比。材料表征显示,纯ZnO为六方纤锌矿结构,平均晶粒约41 nm;引入叶酸模板后粒径降至约20 nm,Z1.0约18 nm,Z4.8出现部分非晶和纳米棒形貌。FTIR中Zn-O伸缩频率由451 cm-1移至457 cm-1,并出现叶酸O-H、C-H、C=O残留吸收。UV-Vis显示带隙总体由约3.30 eV红移至约3.22 eV,Z1.0/Z1.3处于结构转变区。PL中纯ZnO有约440 nm蓝发射和约550 nm绿发射,高叶酸浓度样品出现约464–472 nm单峰,作者归因于电荷转移。作者认为该材料可潜在用于生物传感器、生物成像、靶向药物递送及监测生物体系局部环境。

传感器的构成

  • 非传感器论文:未报道完整传感器结构
  • 基底/换能器:未报道,原文未涉及电极或换能器
  • 纳米材料层:ZnO纳米颗粒(ZnO NPs),溶胶-凝胶法制备,作为发光材料
  • 识别/模板层:叶酸(folic acid, FA),作为模板/包覆分子,控制粒径并可能靶向叶酸受体
  • 信号标记物:未报道,仅观察到ZnO自身光致发光(PL)
  • 封闭剂/电子供体:未报道

中文摘要

背景:在叶酸模板中生长的氧化锌(ZnO)纳米颗粒是具有生物应用价值的发光材料,可潜在用于生物传感器、生物成像、靶向药物递送及促生长药物等。方法:采用溶胶-凝胶化学法,在室温、pH约7.5条件下,以叶酸为模板制备均匀ZnO纳米颗粒;叶酸在介质中的表面电荷密度可抑制颗粒团聚。随后采用多种物理方法对ZnO纳米颗粒进行表征。结果:所得纳米晶六方纤锌矿结构ZnO颗粒因叶酸包覆而表现出独特的结构特性与带隙特性。结论:本文提出一种快速、简便的化学制备方法,用于生长具有重要表面物理性质的ZnO纳米颗粒;尤其经叶酸包覆后,其光致发光性质位于可见光区,因此可用于监测生物体系的局部环境性质。

英文摘要

BACKGROUND: ZnO nanoparticles (grown in the template of folic acid) are biologically useful, luminescent material. It can be used for multifunctional purposes, e.g., as biosensor, bioimaging, targeted drug delivery and as growth promoting medicine. METHODS: Sol-gel chemical method was used to develop the uniform ZnO nanoparticles, in a folic acid template at room temperature and pH ~ 7.5. Agglomeration of the particles was prevented due to surface charge density of folic acid in the medium. ZnO nanoparticle was further characterized by different physical methods. RESULTS: Nanocrystalline, wurtzite ZnO particles thus prepared show interesting structural as well as band gap properties due to capping with folic acid. CONCLUSIONS: A rapid, easy and chemical preparative method for the growth of ZnO nanoparticles with important surface physical properties is discussed. Emphatically, after capping with folic acid, its photoluminescence properties are in the visible region. Therefore, the same can be used for monitoring local environmental properties of biosystems.