Nghiên cứu chế tạo nanocomposite carbon cho cảm biến glucose

Lãi cam đoan

Lãi cÁm ¢n

Māc lāc

DANH MĀC VI¾T TÀT

DANH MĀC BÀNG

DANH MĀC HÌNH

1. CH¯¡NG 1: Tổng quan

1.1. Đßnh ngh*a và c¿u t¿o cÁm biÁn sinh hác

1.2. Các thành phÁn cÿa cÁm biÁn sinh hác.2

1.2.1. Bá phÃn chuyển đổi (transducer)

1.2.2. CÁm biÁn so màu

1.3. Mát số āng dāng cÿa cÁm biÁn sinh hác

1.4. Āng dāng trong kiểm nghiệm an toàn thực ph¿m và kiểm soát môi tr°ång

1.5. Āng dāng trong y sinh hác và ch¿n đoán lâm sàng. Kiểm tra an ninh, phòng chống ma túy, đÁm bÁo an ninh -quốc phòng

1.6. C¿u trúc phân tử và đặc tính xúc tác °u việt cÿa enzym

1.7. Đặc điểm xúc tác cÿa enzym

1.8. Tính đặc hiệu cÿa enzym

1.9. Đ¡n vß đo ho¿t đá chÁ ph¿m enzym

1.10. CÁm biÁn sinh hác xác đßnh nồng đá glucose

1.11. Các ph°¡ng pháp xét nghiệm nồng đá glucose. Ph°¡ng pháp so màu trên c¡ sç sử dāng enzym đặc chÿng

1.12. Xét nghiệm bằng máy đo sử dāng cÁm biÁn sinh hác điện hóa sử dāng các enzym đặc chÿng

1.13. Các xu h°ãng phát triển cÁm biÁn glucose

1.14. Tổng hÿp và āng dāng các vÃt liệu thay thÁ enzym glucose oxidase (GOx) trong chÁ t¿o cÁm biÁn

1.15. Tổng hÿp và sử dāng các vÃt liệu có ho¿t tính xúc tác thay thÁ enzym peroxidase (POD).4

1.16. Các vÃt liệu nano tiên tiÁn trên nền carbon đ°ÿc nghiên cāu trong luÃn án

1.17. H¿t nano Fe3O4 bác carbon (c¿u trúc lõi/vỏ) (core-shell)

1.18. VÃt liệu nano Fe3O4

1.19. H¿t nano Fe3O4 bác carbon (c¿u trúc lõi/vỏ - core-shell)

1.20. VÃt liệu FeOOH/ ch¿m carbon l°ÿng tử pha t¿p nit¡

1.21. Sắt oxy – hydroxit (FeOOH)

1.22. Ch¿m cacbon l°ÿng tử pha t¿p nit¡ (N-GQDs)

2. CH¯¡NG 2: Thực nghißm

2.1. Nguyên vÃt liệu, hóa ch¿t, dāng cā và thiÁt bß

2.2. Nguyên vÃt liệu, hóa ch¿t

2.3. Dāng cā và thiÁt bß

2.4. Tổng hÿp vÃt liệu AgNPs/GQDs và āng dāng trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác

2.5. Tổng hÿp vÃt liệu AgNPs/GQDs

2.6. Tổng hÿp carbon dots bằng ph°¡ng pháp từ d°ãi lên (bottom-up)

2.7. ChÁ t¿o vÃt liệu nano Ag/Carbon dots (AgNPs/GQDs)

2.8. ChÁ t¿o cÁm biÁn phát hiện hydrogen peroxide (H2O2) trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs

2.9. ChÁ t¿o cÁm biÁn glucose trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs

2.10. Āng dāng cÁm biÁn glucose trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs cho mÁu thực

2.11. ChÁ t¿o hệ thống xét nghiệm hàng lo¿t, āng dāng để phát hiện hydrogen peroxide (H2O2) trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs sử dāng phÁn mền ImageJ

2.12. Tổng hÿp vÃt liệu Fe3O4 bác carbon (FeC) và āng dāng trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác

2.13. Tổng hÿp vÃt liệu FeC

2.14. CÁm biÁn phát hiện hydrogen peroxide (H2O2) trên c¡ sç vÃt liệu FeC

2.15. CÁm biÁn phát hiện H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu FeC

2.16. ChÁ t¿o cÁm biÁn xác đßnh nồng đá glucose trên c¡ sç vÃt liệu FeC

2.17. Āng dāng vÃt liệu FeC trong chÁ t¿o cÁm biÁn xác đßnh glucose trong dung dßch và mÁu thực

2.18. Tổng hÿp vÃt liệu FeOOH/ ch¿m carbon l°ÿng tử pha t¿p nit¡

2.19. (FN-GQDs) āng dāng trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác.1

2.20. Tổng hÿp vÃt liệu FN-GQDs

2.21. CÁm biÁn phát hiện hydrogen peroxide (H2O2) trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs

2.22. CÁm biÁn phát hiện H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs

2.23. ChÁ t¿o cÁm biÁn glucose trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs.5

2.24. KhÁo sát ho¿t tính cÿa các nanozyme (FeC, FN-GQDs)

2.25. Các ph°¡ng pháp xử lý số liệu

2.26. Giãi h¿n phát hiện (LOD)

3. CH¯¡NG 3: K¿t quÁ và thÁo lu¿n

3.1. Tổng hÿp, đặc tr°ng và āng dāng vÃt liệu AgNPs/GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác so màu phát hiện glucose

3.2. Tổng hÿp và đặc tr°ng vÃt liệu AgNPs/GQDs

3.3. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs

3.4. KhÁo sát ho¿t tính t°¡ng tự enzym hydrogen peroxide cÿa vÃt liệu AgNPs/GQDs

3.5. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2.3

3.6. Āng dāng vÃt liệu AgNPs/GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác phát hiện glucose bằng ph°¡ng pháp so màu

3.7. CÁm biÁn glucose trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs

3.8. Āng dāng vÃt liệu AgNPs/GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn xác đßnh nồng đá glucose trong mÁu n°ãc tiểu

3.9. ChÁ t¿o cÁm biÁn phát hiện hydrogen peroxide (H2O2) trên c¡ sç vÃt liệu AgNPs/GQDs sử dāng phÁn mền ImageJ

3.10. Tính toán đá tin cÃy cÿa bá cÁm biÁn

3.11. Tổng hÿp, đặc tr°ng và āng dāng vÃt liệu Fe3O4 bác carbon (FeC) trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác so màu phát hiện glucose

3.12. Tổng hÿp, đặc tr°ng vÃt liệu FeC

3.13. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu FeC

3.14. KhÁo sát ho¿t tính xúc tác t°¡ng tự enzym hydrogen peroxidase cÿa vÃt liệu FeC

3.15. KhÁo sát đáng hác ho¿t tính xúc tác t°¡ng tự enzym peroxidase cÿa vÃt liệu FeC

3.16. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2.3

3.17. Āng dāng vÃt liệu FeC trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác phát hiện glucose

3.18. CÁm biÁn sinh hác phát hiện glucose trên c¡ sç vÃt liệu FeC

3.19. Āng dāng vÃt liệu FeC trong chÁ t¿o cÁm biÁn xác đßnh glucose trong dung dßch và mÁu thực

3.20. Tổng hÿp, đặc tr°ng và āng dāng vÃt liệu FN-GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác so màu phát hiện glucose

3.21. Tổng hÿp, đặc tr°ng cÿa vÃt liệu FN-GQDs

3.22. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs

3.23. Ho¿t tính xúc tác cÿa FN-GQDs và tối °u hóa điều kiện phÁn āng.2

3.24. CÁm biÁn xác đßnh nồng đá H2O2 trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs

3.25. Āng dāng vÃt liệu FN-GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác phát hiện glucose

3.26. CÁm biÁn sinh hác xác đßnh glucose trong dung dßch trên c¡ sç vÃt liệu FN-GQDs

3.27. Āng dāng vÃt liệu FN-GQDs trong chÁ t¿o cÁm biÁn sinh hác phát hiện glucose trong n°ãc tiểu

TÀI LIÞU THAM KHÀO

Lý do chán đÁ tài

I. Giới thiệu về nanocomposite carbon

Nanocomposite carbon là một loại vật liệu mới, được chế tạo từ các thành phần carbon kết hợp với các chất khác nhằm tạo ra những tính chất vượt trội. Vật liệu này có khả năng ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong cảm biến sinh học. Việc nghiên cứu chế tạo nanocomposite carbon cho cảm biến glucose không chỉ giúp nâng cao độ nhạy mà còn cải thiện độ chính xác trong việc đo lường nồng độ glucose trong máu. Theo nghiên cứu, các nanocomposite carbon có thể được sử dụng để phát triển cảm biến sinh học với khả năng phát hiện nhanh chóng và chính xác nồng độ glucose, từ đó hỗ trợ trong việc theo dõi sức khỏe của bệnh nhân tiểu đường.

1.1. Tính chất điện và hóa học của nanocomposite carbon

Tính chất điện và hóa học của nanocomposite carbon là yếu tố quyết định đến hiệu suất của cảm biến glucose. Các nghiên cứu cho thấy rằng, việc kết hợp carbon với các vật liệu khác như kim loại nano có thể tạo ra các tính chất xúc tác tốt hơn. Điều này giúp tăng cường khả năng phát hiện glucose thông qua các phản ứng điện hóa. Các cảm biến sinh học sử dụng nanocomposite carbon có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường sinh học, nhờ vào tính ổn định và khả năng tương tác tốt với các phân tử sinh học.

II. Ứng dụng của nanocomposite carbon trong cảm biến glucose

Cảm biến glucose là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của nanocomposite carbon. Các cảm biến này không chỉ giúp theo dõi nồng độ glucose trong máu mà còn có thể được sử dụng trong các ứng dụng y tế khác như kiểm tra an toàn thực phẩm. Việc phát triển cảm biến glucose sử dụng nanocomposite carbon giúp cải thiện độ nhạy và độ chính xác, từ đó hỗ trợ tốt hơn cho việc quản lý bệnh tiểu đường. Theo một nghiên cứu gần đây, cảm biến glucose dựa trên nanocomposite carbon có thể phát hiện nồng độ glucose trong máu với độ chính xác cao, giúp người dùng có thể theo dõi sức khỏe của mình một cách hiệu quả.

2.1. Cảm biến sinh học và cảm biến hóa học

Cảm biến sinh học và cảm biến hóa học là hai loại cảm biến chính được phát triển từ nanocomposite carbon. Cảm biến sinh học thường sử dụng các enzym để phát hiện glucose, trong khi cảm biến hóa học có thể sử dụng các phản ứng hóa học để đo lường nồng độ glucose. Việc sử dụng nanocomposite carbon trong cả hai loại cảm biến này giúp tăng cường khả năng phát hiện và giảm thiểu thời gian phản ứng. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng y tế, nơi mà thời gian và độ chính xác là rất cần thiết.

III. Kết luận và triển vọng nghiên cứu

Nghiên cứu chế tạo nanocomposite carbon cho cảm biến glucose mở ra nhiều triển vọng trong lĩnh vực y tế và công nghệ sinh học. Việc phát triển các cảm biến sinh học sử dụng nanocomposite carbon không chỉ giúp nâng cao độ nhạy và độ chính xác mà còn tạo ra những sản phẩm có thể sử dụng rộng rãi trong việc theo dõi sức khỏe. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chế tạo và cải thiện tính năng của các cảm biến này. Điều này sẽ góp phần quan trọng trong việc phát triển các thiết bị y tế thông minh, phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khỏe ngày càng cao của cộng đồng.

3.1. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Hướng nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc phát triển các loại nanocomposite carbon mới với tính năng vượt trội hơn. Các nghiên cứu cũng cần xem xét đến việc ứng dụng các công nghệ nano tiên tiến để cải thiện hiệu suất của cảm biến glucose. Việc kết hợp giữa công nghệ nano và vật liệu carbon có thể tạo ra những sản phẩm cảm biến sinh học có khả năng phát hiện nhanh chóng và chính xác, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực y tế.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite carbon ứng dụng trong cảm biến glucose