Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)

Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuOITO ứng dụng trong cảm biến sinh học glucose và bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose trong mẫu thực (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC CuO/ITO ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC GLUCOSE VÀ BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG GLUCOSE TRONG MẪU THỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT THÁI NGUYÊN - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC CuO/ITO ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC GLUCOSE VÀ BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG GLUCOSE TRONG MẪU THỰC Chun ngành: Hóa Phân Tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quốc Dũng THÁI NGUYÊN - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuO/ITO ứng dụng cảm biến sinh học glucose bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose mẫu thực” thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Hồng Nhung Xác nhận Xác nhận Trƣởng khoa chuyên môn giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan TS Nguyễn Quốc Dũng i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành TS Nguyễn Quốc Dũng, thầy giáo trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn Cảm ơn thầy, giáo Khoa Hóa học, thầy Phòng Đào tạo, thầy Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo cán phòng thí nghiệm Hố lý - Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên bạn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Đặng Văn Thành, Bộ môn Vật lý Lý Sinh, Trường Đại học Y - Dược cho phép em sử dụng sở vật chất trang thiết bị trình thực cơng việc thực nghiệm Báo cáo hỗ trợ to lớn từ nguồn kinh phí đề tài nghiên cứu NAFOSTED mã số 103.02-2016.63 TS Nguyễn Quốc Dũng chủ trì Tơi xin trân thành biết ơn giúp đỡ to lớn Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày luận văn, để luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Hồng Nhung ii MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục kí hiệu chữ viết tắt iv Danh mục bảng biểu v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan cảm biến sinh học glucose 1.2 Các hệ cảm biến glucose 1.2.1 Cảm biến sinh học glucose hệ thứ 1.2.2 Cảm biến sinh học glucose hệ thứ hai 1.2.3 Cảm biến sinh học glucose hệ thứ ba 1.2.4 Cảm biến sinh học glucose khơng có enzim 1.3 Cảm biến điện hóa glucose sử dụng hệ ba điện cực 13 1.3.1 Hệ ba điện cực điện hóa học 13 1.3.2 Các kĩ thuật đo sử dụng hệ ba điện cực ứng dụng cảm biến sinh học 14 1.4 Cảm biến điện hóa phân tích nồng độ glucose dựa điện cực CuO 16 Chƣơng THỰC NGHIỆM 18 2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 18 2.1.1 Dụng cụ thiết bị 18 2.1.2 Hóa chất 18 2.1.3 Xử lý đế ITO 18 2.2 Điện phân tạo màng 19 2.3 Khảo sát cấu trúc, hình thái bề mặt vật liệu 20 iii 2.3.1 Phương pháp quét điện tử bề mặt (SEM) 20 2.3.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 21 2.3.3 Phương pháp phổ tán sác lượng tia X (EDS) 22 2.4 Nghiên cứu tính chất điện hóa điện cực CuO/ITO glucose 23 2.5 Xác định nồng độ glucose dung dịch 23 2.6 Nghiên cứu mẫu giả thực 23 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Ảnh hưởng dung dịch chất điện li đến trình điện phân điện cực ITO 25 3.2 Cấu trúc, hình thái bề mặt vật liệu 28 3.3 Ảnh hưởng chất điện li dùng để chế tạo điện cực đến khả phản ứng glucose điện cực CuO/ITO 31 3.4 Ảnh hưởng đến trình điện hóa 36 3.5 Ảnh hưởng thời gian đến trình điện phân 38 3.6 Ảnh hưởng nồng độ chất điện li NaOH đến trình phản ứng glucose điện cực 40 3.7 Phương pháp chronoamperometry phân tích nồng độ glucose dung dịch 42 3.8 Bước đầu ứng dụng điện cực xác định mẫu thực 45 KẾT LUẬN 47 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 CÁC CÔNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 55 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên tiếng việt Tên tiếng Anh Viết tắt Indi thiếc oxit Indium Tin Oxide ITO Hiển vi điện tử quét bề mặt Nhiễu xạ tia X Phổ tán sắc lượng tia X Scanning Electronic Microscope X-ray Diffraction Energy-dispersive X-ray spectroscopy Trừ dòng SEM XRD EDS TDN CuO chế tạo từ dung dịch CuO-C/ITO CuSO4 0,1M CuO chế tạo từ dung dịch CuO-H/ITO CuSO4 0,1M; H2SO4 0,1M CuO chế tạo từ dung dịch CuO-N/ITO CuSO4 0,1M; Na2SO4 0,1M CuO chế tạo từ dung dịch CuSO4 0,1M; Na2SO4 0,1M CuO-N-n/ITO cách lắng đọng điện hóa đến n V iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 So sánh kết mẫu thực đo từ điện cực CuO/ITO chế tạo 46 v DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Sơ đồ cảm biến sinh học Hình 1.2 Sự chuyển hóa dạng glucose tỉ lệ pH=7 Hình 1.3 Minh họa thuyết hấp phụ đồng tâm với điểm hấp phụ đề xuất Pletcher Hình 1.4 Mơ hình IHOAM với M* tâm hấp phụ kim loại dạng khử M[OH]ads hidroxit hấp phụ dạng oxi hóa 10 Hình 1.5 Q trình oxi hóa glucose thành glucolactone sau thủy phân thành axit gluconic 11 Hình 1.6 Cơ chế xúc tác điện cực Ni, NiO 12 Hình 1.7 Sơ đồ chế hệ cảm biến sinh học glucose 13 Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo hệ điện cực 14 Hình 1.9 Sơ đồ cấu tạo kính hiển vi quét điện tử (SEM) 20 Hình 1.10 Phản xạ tia X họ mặt mạng tinh thể 21 Hình 2.1 Quá trình chế tạo điện cực CuO/ITO 23 Hình 3.1 Q trình qt vòng đế ITO từ +0,6 V đến -0,9 V với tốc độ quét 20 mV/s dung dịch khác nhau: a) CuSO4 0,1M; b) CuSO4 0,1M; H2SO40,1M; c) CuSO4 0,1M; H2SO40,1M; d) đường đồ thị 25 Hình 3.2 Sự phụ thuộc mật độ dòng theo thời gian trình khử Cu 2+ điện cực từ dung dịch chất điện li khác 28 Hình 3.3 Ảnh SEM CuO chế tạo từ a) CuSO4 0,1M; b) CuSO4 0,1M; H2SO4 0,1M; c) CuSO4 0,1M; Na2SO4 0,1M; d) so sánh kích thước hạt CuO hình a, b c 29 Hình 3.4 Phổ nhiễu xạ tia X điện vật liệu CuO đế ITO 30 Hình 3.5 Phổ EDS CuO đế ITO 31 Hình 3.6 Q trình qt vòng từ – 0,8V với tốc độ quét 20 mV/s điện cực a) CuO-C/ITO; b) CuO-H/ITO; c) CuO-N/ITO khơng có mặt glucose mM dung dịch chất điện li NaOH 0,1M 32 vi Hình 3.7 Quá trình trừ dòng theo chiều qt dương q trình qt vòng điện cực CuO-C/ITO, CuO-H/ITO CuO-N/ITO 34 Hình 3.8 Sự phụ thuộc mật độ dòng TDN vào nồng độ glucose điện cực a) CuO-C/ITO, b) CuO-H/ITO, c) CuO-N/ITO môi trường chất điện li NaOH 0,1M; d) mật độ dòng đỉnh q trình oxi hóa glucose điện cực CuO/ITO vào nồng độ 35 Hình 3.9 Dòng TDN điện cực CuO-N/ITO nồng độ glucose khác dung dịch điện li NaOH 0,1M điện cực a) CuO-N-3/ITO, b) CuO-N-4/ITO, c) CuO-N-5/ITO, d) CuO-N-6/ITO, d) CuO-N-7/ITO e) Sự phụ thuộc peak vào nồng độ điện cực CuO-N/ITO 37 Hình 3.10 Sự phụ thuộc oxi hóa vào nồng độ điện cực CuON/ITO điều kiện chế tạo khác 38 Hình 3.11 Dòng TDN điện cực với thời gian điện phân khác 39 Hình 3.12 Ảnh hưởng nồng độ chất điện li trình phản ứng glucose điện cực: a) NaOH 0,01M; b) NaOH 0,1M; c) NaOH 1M d) phụ thuộc dòng TDN điện cực nồng độ nồng độ NaOH khác 40 Hình 3.13 Sự phụ thuộc oxi hóa glucose vào nồng độ glucose nồng độ chất điện li NaOH 0,01M; 0,1M 1M 41 Hình 3.14 Dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO dung dịch NaOH 0,1M khơng có có mặt glucose mM 42 Hình 3.15 Sự phụ thuộc dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO khơng có có glucose mM 43 Hình 3.16 Dòng chronoamperometry điện cực glucose nồng độ: (a) từ đến 2000 µM (b) từ đến 50 µM 44 Hình 3.17 Sự phụ thuộc dòng chronoamperometry sau 20 giây điện cực glucose nồng độ từ µM đến mM 45 Hình 3.18 Dòng chronoamperometry phụ thuộc vào nồng độ mẫu thực (*: mẫu glucose nước) 45 vii 3.7 Phƣơng pháp chronoamperometry phân tích nồng độ glucose dung dịch Từ hình 3.12.c ta thấy, bắt đầu cho trình oxi hóa glucose vào khoảng +0,2 V tăng dần đạt cực đại tùy thuộc vào nồng độ Vì vậy, để chọn oxi glucose phương pháp chronoamperometry, tiến hành khảo sát từ +0,2 (V) phản ứng glucose điện cực CuO/ITO tối ưu chọn Hình 3.14 mật độ dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO đối dung dịch NaOH 0,1M khơng có glucose có mặt glucose mM thời gian 20 giây Dòng phụ thuộc vào nồng độ lấy sau 20 giây Hình 3.14 Dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO dung dịch NaOH 0,1M khơng có có mặt glucose mM Sự suy giảm mật độ dòng điện tn theo phương trình Cottrell: i nFAC D t Trong đó, i cường độ dòng điện đơn vị tiết diện A, F số Faraday, C0 nồng độ ban đầu chất phân tích, D hệ số khuếch tán Dòng tỉ lệ với nồng độ chất phân tích giảm dần theo thời gian Kết cho thấy, có glucose dòng tăng mạnh, phương pháp dùng 42 để xác định nồng độ glucose dung dịch Để xác định tối ưu cho q trình oxi hóa glucose phương pháp Chronoamperometry , chúng tơi tiến hành khảo sát q trình oxi hóa glucose điện cực CuO/ITO với khác Kết phụ thuộc mật độ dòng oxi hóa glucose phương pháp CA sau 20 giây, vẽ đồ thị phụ thuộc mật độ dòng khơng có mặt có mặt glucose mM thể hình 3.15 Hình 3.15 Sự phụ thuộc dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO khơng có có glucose mM Trên hình 3.15 ta thấy, tăng mật độ dòng oxi hóa glucose tăng, điều giải thích q trình oxi hóa glucose tăng dương Tuy nhiên, dòng đạt giá trị cực đại 0,55V giảm tiếp tục tăng Mặt khác bắt đầu 0,65 V dòng chưa có glucose tăng mạnh, điều giải thích dòng q trình tách nước xảy thể q trình qt vòng Vì ảnh hưởng trình tách nước, oxi sinh điện cực ngăn cản tiếp xúc glucose điện cực nên 43 cao dòng oxi hóa glucose bị giảm Ta thấy 0,5V không cho dòng đạt giá trị cực đại (ở 0,55V) chọn làm giá trị tối ưu cao ảnh hưởng chất nhiễu mạnh đến sai số trình đo mẫu thực Hình 3.16 Dòng chronoamperometry điện cực glucose nồng độ: (a) từ đến 2000 µM (b) từ đến 50 µM Hình 3.16 (a) biểu diễn dòng Chronoamperometry điện cực nồng độ glucose khác từ 200 µM đến 2000 µM cho thấy tăng dần mật độ dòng theo nồng độ glucose Ta thấy khoảng này, dòng tăng tuyến tính sau 20 giây, nhiên, nồng độ cao độ suy giảm dòng điện theo thời gian lớn Do đó, lấy dòng thời gian ngắn khoảng tuyến tính thu hẹp Chúng tơi thực đo dòng Chronoamperometry sau thời gian 20 giây Nồng độ glucose nhỏ phát đạt đến nồng độ 5µM thể hình 3.16 (b) Tiến hành đo nồng độ khác vẽ phụ thuộc dòng sau 20 giây vào nồng độ ta kết thể hình 3.17 Trên hình ta thấy khoảng tuyến tính thu từ đến 3200 µM Độ nhạy điện cực glucose xác định dựa vào hệ số góc đường thẳng, kết cho thấy độ nhạy 391,2 (µAcm-1mM-1) 44 Hình 3.17 Sự phụ thuộc dòng chronoamperometry sau 20 giây điện cực glucose nồng độ từ µM đến mM 3.8 Bƣớc đầu ứng dụng điện cực xác định mẫu thực Từ huyết người pha thành nồng độ glucose khác gồm 4,25 mM; 5,0 mM; 6,8 mM; 10 mM 13.3 mM Tiến hành đo dòng chronoamperometry điện cực CuO/ITO nồng độ glucose Đo dòng chronoamperometry thêm 100 µL dung dịch vào 25 mL dung dịch chất điện li NaOH 0,1M sau theo thời gian đến 20 giây Mỗi lần thêm đo dòng lần Kết thể hình 3.18 Hình 3.18 Dòng chronoamperometry phụ thuộc vào nồng độ mẫu thực (*: mẫu glucose nước) 45 Dựa vào đường chuẩn để xác định nồng độ mẫu thật ta kết bảng 3.1 Kết cho thấy, sai số dương lớn, điều +0,5V cao dẫn đến ảnh hưởng chất nhiễu có tính khử máu Đặc biệt với mẫu 2, mẫu lấy từ kết gốc huyết (chưa pha trộn) có sai số lớn Nguyên nhân pha trộn nồng độ chất nhiễu giảm Tuy nhiên, mẫu thứ kết lại sai số âm Điều chúng tơi chưa có để giải thích rõ ràng Có thể sai số thực nghiệm gây Tuy với sai chấp nhận được, điện cực CuO/ITO chế tạo với mục đích thăm dò bước đầu thành cơng Bảng 3.1 So sánh kết mẫu thực đo từ điện cực CuO/ITO đƣợc chế tạo TT Nồng độ mẫu thật (mM) Nồng độ đo từ điện cực CuO/ITO (mM) Sai số (%) 4,25 5,06 19.1 5,0 6,35 27.0 6,8 7,53 10.7 10,0 10,77 7.7 13.3 12,78 -3.9 46 KẾT LUẬN - Phương pháp quét vòng sử dụng để tạo màng Cu lên đế ITO từ dung dịch CuSO4 0,1M với chất điện li khác sau oxi hóa khơng khí 4000C để tạo thành điện cực CuO/ITO - Các chất điện li lựa chọn bao gồm 1) CuSO4 0,1M; 2) CuSO4 0,1M; H2SO4 0,1M; 3) CuSO4 0,1M; Na2SO4 0,1M Sử dụng phương pháp quét vòng để khảo sát điện phân tạo Cu điện cực Cu lắng đọng lên điện cực khảo sát từ -0,3V đến -0,7V với bước 0,1V với thời gian khác nhau, sau ủ 4000C để tạo điện cực CuO - Để khảo sát tính chất điện hóa điện cực CuO/ITO glucose môi trường NaOH với nồng độ khác nhau, phương pháp quét vòng sử dụng với quét từ đến +0,8V, tốc độ quét 20 mV/s Phương pháp trừ dòng sử dụng để thu dòng Faraday cho q trình oxi hóa glucose xảy điện cực làm sở để xác định khả phản ứng glucose điện cực Kết khảo sát cho thấy điều kiện tối ưu để chế tạo điện cực bao gồm: dung dịch để điện phân (CuSO4 0,1M; NaOH 0,1M); điện phân -0,6V; thời gian 360 giây; môi trường để đo nồng độ glucose dung dịch NaOH 0,1M - Phương pháp chronoamperometry sử dụng để xây dựng đường chuẩn phụ thuộc mật độ dòng điện nồng độ glucose dung dịch NaOH 0,1M Kết cho thấy độ thấy khoảng tuyến tính thu từ đến 3200 µM độ nhạy 391,2 (µAcm-1mM-1) giới hạn đo µM - Các mẫu thực chuẩn bị từ huyết người cách tách hồng cầu đo trước bệnh viện Huyết sau pha trộn để tạo dung dịch có nồng độ khác đo điện cực CuO/ITO chế tạo Kết quả, có sai số hứa hẹn khả cải tiến ứng dụng điện cực việc đo nồng độ glucose mẫu thật 47 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Điện cực CuO/ITO chế tạo bước đầu thăm đo mẫu thực, nhiên sai số phép đo cần cải thiện Để làm điều cần chế tạo vật liệu có giới hạn đo thấp hơn, độ nhạy cao đặc biệt cần khảo sát phụ thuộc đo nồng độ glucose ảnh hưởng chất nhiễu Các chất nhiễu cần khảo sát trước đo mẫu thực axit ascorbic, axit uric, saccarose, v.v Trong hướng nghiên cứu tới tiếp tục chế tạo vật liệu sở đồng oxit cải tiến cấu trúc vật liệu phương pháp khảo sát mẫu thực 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Azevedo, A.M., Martins, V.C., Prazeres, D.M., Vojinovic, V., Cabral, J.M., Fonseca, L.P.(2003), Horseradish peroxidase: a valuable tool in biotechnology, Biotechnol Annu Rev 9, pp.199-247 Babu, T.G.S., Ramachandran, T (2010), Development of highly sensitive non-enzymatic sensor for the selective determination of glucose and fabrication of a working model, Electrochim Acta 55, pp 1612–1618 Bagotskii,V S and Vasil'ev, Y B (1967), Mechanism of Electrooxidation of Methanol on the Platinum Electrode,, Electrochim Acta 12, pp 1323 Bankar, S.B., Bule, M.V., Singhal, R.S., Ananthanarayan (2009), L Glucose oxidase-an overview, Biotechnol Adv 27, pp.489-501 Bartlett, P.V., Whitaker, R.G (1987), Strategies for the development of amperometric enzyme electrodes, Biosensors 3, pp 359-379 Bode, K Dehmelt, and J Witte, 11 (1966) 1079 Burke, L D (1994), Premonolayer oxidation and its role in electrocatalysis., Electrochim, Electrochim Acta 39, pp 1841 Cass A.E., Davis, G., Francis, G.D., Hill, H.A., Aston, W.J., Higgins, I.J., Plotkin, E.V., Scott, L.D., Turner, A.P.(1984), Ferrocene-mediated enzyme electrode for amperometric determination of glucose, Anal.Chem.56, pp.667-671 Chambers, J.P., Arulanandam, B.P., Matta, L.L., Weis, A., Valdes, J.J (2008), Biosensor recognition elements, Issues Mol.Biol 10, pp 1-12 10 Chaubey, A., Malhotra, B.D.(2002), Mediated biosensors, Biosens.Biolectron 17, pp 441-456 11 Chiang, C.Y., Shin, Y., Aroh, K., Ehrman, S (2012), Copper Oxide Photocathodes Prepared by a Solution Based Process, Int J Hydrogen Energ 37 pp 8232-8239 49 12 Clark J G., Lyons C (1962), Electrode systems for continuos monitoring in cardiovacular surgery,Ann NY Acad Sci 102,pp 29-45 13 Cowie, C.C., Rust, K.F., Byrd-Holt, D.D., Gregg, E.W., Ford, E.S., Geiss, L.S., Bainbridge, K.E., Fradkin, J.E (2010), Prevalence of diabetes and high risk for diabetes using hemoglobin A1c in the U.S.population in19882006, Diabetes Care 33, pp 562-568 14 De Mele, M F L., Videla, H A and Arvia, A J (1982, Potentiodynamic study of glucosw electrochemical-behavior of glucose and other compounds of biological interest, J Electrochem Soc 129, pp 2207 15 D'Costa, E.J., Higgins, I.J., Turner, A.P (1986), Quinoprotein glucose dehygenase and its applications in an amperometric glucose sensor, Biosensors 2, pp 71-87 16 Dung N Q., Patil D.W., Jung H., Kim D.J (2012), A high-performance nonenzymatic glucose sensormade of CuO–SWCNT nanocomposites, Biosens Bioelectron 42, pp 280-286 17 Fleischmann, M., Korinek, K and Pletcher, D (1971), Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 31, pp 39 18 Frew, J.E., Hill, H.A.(1987), Electrochemical biosensors,Anal Chem, 59,pp 933A-944A 19 Grujicic, D., Pesic, B (2002), Electrodeposition of copper: the nucleation mechanisms, Electrochimica Acta 47, pp 2901-2912 20 Guilbault, G.G., Lubrano, G.J.(1973), An enzyme electrode for the amperometric determination of glucose, Anal.Chem.Acta 64,pp.439-455 21 Habermuller, K., Mosbach, M., Schuhmann, W (2000), Electron-transfer mechanisms in amperometric biosensors, Fresenius J.Anal.Chem 366, pp 560-568 22 Heller, A., Fedman, B (2008), Electrochemical glucose sensors and their applications in diabetes management, Chem.Rev.108, pp.117 50 23 Henry C (1998), Getting under the skin: implantable glucose sensors, Anal Chem 70, pp 594A-596A 24 Hiratsiuka, A., Fujisawa, K., Muguruma, H (2008), Amperometric biosensor based glucose dehydrogenase and plasma-polymerized thin films, Anal.Sci 24, pp 483-486 25 Hoa, N.D., An, S.Y., Dung, N.Q., Quy, N.V., Kim, D.J (2010), Synthesis of p-type semiconducting cupric oxide thin films and their application to hydrogen detection, Sens Actuators B 146, pp 239–244 26 Hsiao, M W., Adzic, R R and Yeager, E G (1996), Electrochemical oxidation of glucose on single crystal and polycrystalline gold surfaces in phosphate buffer, J Electrochem Soc 143 (1996) 759 27 Iqbal, S.S., Mayo, M.W., Bruno, J.G., Bronk, B.V., Batt, C.A., Chambers, J.P (2000), A review of molecular recognition technologies for detection of biological threat agents, Biosens Bioelectron 15, pp 549-578 28 Jovanovic, L.G (2008), Using metal-based self-monitoring of blood glucose as a tool to improve outcomes in pregnancy complicated by diabetes, Endocr.Pract,14, pp.239-247 29 Khan, G.F., Ohwa, M., Wernet, W.(1996), Design of a stable charge transfer complex eclectrode for a third generation amperometric glucose sensor, Anal Chem 68, pp.2939-2945 30 Khatib, K.M.E., Hameed, R.M.A (2011), Development of Cu2O/Carbon Vulcan XC-72 as non-enzymatic sensor for glucose determination, Biosens Bioelectron 26, pp 3542-3548 31 Kokkinadis, G., Leger, J.M and C Lamy, C (1988), Structure effects in electrocatalysis: Oxidation of D – glucose on Pt (100),(110) and (111) single crystal electrodes and the effect of up layers of Pb, TI and Bi, J Electroanal Chem Interfacial Electrochem 242 (1988) 221 51 32 Larew, A and Johnson, D.C (1989), Concentration dependence of the mechanism of glucose oxidation at gold electrodes in alkaline media, J Electroanal Chem InterfacialElectrochem 262, pp 167 33 Liu, J., Wang J.(2001), Improved design for the glucose biosensors, Food technology and biotechnology 39, pp.55-58 34 Matthews, D.R., Holman, R.R., Bown, E., Steemson, J., Watson, A., Hughes,S., Scott, D.(1987), Pen-sized digital 30-second blood glucose meter, Lancet 1, pp.778-779 35 Narayan, K.M., Boyle, J.P., Geiss, L.S., Saaddine, J.B., Thompson (2006), Impact of recent increase in incidence on future diabetes burden:US., 20052050, Diabetes Care 29, pp.2114-2116 36 Newman, J.D., Turner, A.P.F.(2005), Home blood glucose biosensor: a commercial perspective,Biosensors and bioelectronics 20, pp 2435 – 2453 37 Oros C., Wisitsoraat A., Phokharatkul D., Limsuwan P., Tuantranont A (2011), Carbon Nanotubes Dispersed Molybdenum Oxide Nanocomposite Thin Film Gas Sensor Prepared by Electron Beam Evaporation , Sens Lett 9, pp 348-352 38 Palmisano, F., Zambonin, P.G., Centonze, D., Quito, M.(2002), A disposable, reagentless, third generation glucose biosensor based on overoxidized poly(pyrrole)/tetrathiafulvalene-tetracuanoquinodimethane composite, Anal.Chem 74, pp.5913-5918 39 Pearson, J.E., Gill, A., Vadgama, P (2000), Analytical aspects of biosensors, Biosens.Bioelectron 16, pp 121-131 40 Pletcher, D (1984), ), Electrocatalysis: present and future, J Appl Electrochem 14, pp 403-415 41 Price, C.P (2003), Point-of-care testing in diabetes mellitus, Clin Chem Lab.Med 41, pp.1213-1219 52 42 Reitz, E., Jia, W., Gentile, M., Ming, Y., Lei, Y (2008), CuO Nanospheres Based Nonenzymatic Glucose Sensor, Electroanalysis 20, pp 2482-2486 43 Rubio Retama, J., Lopez Cabarcos, E., Mecerretes, D., Lopez-Ruiz, B (2004), Design of an amperometric biosensor using polypyrrole-microgel composites containing glucose oxidase, Biosens Bioelectron 20, pp 11111117 44 Skou, E (1977), The electrochermical oxidation of glucose on platium The oxidation in 1M H2SO4 , Electrochim Acta 22, pp 313 45 Thevenot, D.R., Toth, K., Durst, R.A., Wilson, G.S (2001), Electrochemical biosensors: recommended definitions and classification, Biosens.Bioelectron 16, pp.121-131 46 Turner, A.P.(2000), Biosensors-sense and sensitivity, Science 290, pp 1315-1317 47 Uplike, S.J., Hicks, G.P (1967), Reagentless substrate analusis with immobilized enzymes, Science 158, pp 270- 272 48 Uplike, S.J., Hicks, G.P (1967), The enzyme electrode, Nature 214, pp 986- 988 49 Vasil'ev, Y B.,Khazova, O A and Nikolaeva, N N (1985), J Electroanal Chem Interfacial Electrochem 196,pp 105 50 Vidal, J.C., Garcia, E., Castillo, J.R (1998), Electropolymerization of pyrrole and immobilization of glucose oxidase in a flow system: influence of the operating conditions on analytical performance, Biosens.Biolectron 13, pp 371-382 51 Wang, J (1994 , Analytical Electrochemistry, VCH: New York 52 Wang X., Hu, C., Liu, H., G., Du, G., He, X., Xi, Y (2010),Synthesis of CuO nanostructures and their application for nonenzymatic glucose sensing, Sens Actuators B 144, pp 220-225 53 53 Wei, Y., Li, Y., Liu, X., Xian, Y., Shi, G., Jin, L (2010), nanorods/Au hybrid ZnO nanocomposites for glucose biosensor, Biosens Bioelectron 26, pp 275–278 54 Weibel, M.K., Bright, H.J.(1971), The glucose oxidase mechanism Interpretation of the pH dependence, J.Biol.Chem 246, pp 2734-2744 55 Wild, S., Roglic, G.,Green, A., Sicree, R., King, H (2004), Global prevalence of diabetes: estimates for the year 2000 and projections for 2030, Diabetes Care 27, pp 1047-1053 56 Wolf, J F Yeh, L S R and Damjanovic, A (1981), Mediator-free amperometric determination of glucose based on direct electron transfer between glucose oxidase and an boron-doped diamond electrode, Electrochim Acta 26, pp 409 57 Wu, J., Qu, Y (2006), Mediator-free amperometric determination of glucose based on direct electron transfer between glucose oxidase and an boron-doped diamond electrode, Anal.Bioanal 385, pp 1330-1335 58 Yuan, B., Wang, C., Li, L., Chen, S (2009),Real time observation of the anodic dissolution of copper in NaCl solution with the digital holography, Electrochem Commun 11, pp 1373-1376 59 Zhang, W., Li, G (2004), Third-generation biosensors based on the direct electron transfer of proteins, Anal.Sci 20, pp 603-609 60 Zhuang, Z., Su, X., Yuan, H., Sun, Q., Xiao, D., Choi, M.M.F (2008),An improved sensitivity non-enzymatic glucose sensor based on a CuO nanowire modified Cu electrode, Analyst 133, pp 126–132 54 CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Quốc Dũng, Đỗ Trà Hương, Nguyễn Văn Tiến, Nguyễn Hồng Nhung, “Phương pháp quét vòng xác định nồng độ glucose dựa điện cực CuO/ITO”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 22, Số 3/2017 55 PHỤ LỤC ... đoan: Đề tài: Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuO/ITO ứng dụng cảm biến sinh học glucose bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose mẫu thực thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai... hệ điện cực Với lý nêu trên, lựa chọn vấn đề nghiên cứu luận văn là: Nghiên cứu, chế tạo điện cực CuO/ITO ứng dụng cảm biến sinh học glucose bước đầu nghiên cứu, xác định hàm lượng glucose mẫu. ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC CuO/ITO ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC GLUCOSE VÀ BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG GLUCOSE TRONG