Усовершенствованная хемометрическая модель для мониторинга уровня глюкозы в крови с использованием гигантского комбинационного рассеяния

Tang Y.; Zhang S.-W.; Wang Q.; Han J.-J.; Chao L.; Nie L.-B.; Chen Y.; Wang T.

Усовершенствованная хемометрическая модель для мониторинга уровня глюкозы в крови с использованием гигантского комбинационного рассеяния

Tang Y. , Zhang S.-W. , Wang Q. , Han J.-J. , Chao L. , Nie L.-B. , Chen Y. , Wang T.

2024

Усовершенствованная хемометрическая модель, основанная на ратиометрическом гигантском комбинационном рассеянии (SERS), разработана для количественного определения глюкозы в образцах сыворотки крови. В отсутствие глюкозы это в основном сигнал SERS наночастиц серебра (НЧ Ag)–о-фенилендиамина (OPD). При добавлении глюкозы глюкозооксидаза расщепляет ее с образованием перекиси водорода (H2O2), которая окисляет OPD с образованием 2,3-диаминофеназина (DAP) в присутствии НЧ Ag. Сгенерированный DAP демонстрирует новый сильный сигнал SERS и изменяет соотношение пиков комбинационного рассеяния между DAP и OPD. Без использования внутреннего стандарта усовершенствованная хемометрическая модель уменьшает флуктуации интенсивности SERS и позволяет точно предсказать концентрацию глюкозы в образцах сыворотки крови с выходом в диапазоне 92.8—104.8 %. Точность количественных результатов, полученных с помощью предлагаемого метода, сопоставима с точностью эталонного метода измерения глюкометром. Предложенный сенсор показывает высокую чувствительность и селективность обнаружения глюкозы с пределом обнаружения LOD = 0.28 мкМ. Представленный сенсор SERS демонстрирует большие перспективы в определении метаболитов, связанных с H2O2, в реальных образцах сыворотки крови.

Tang Y. , Zhang S.-W. , Wang Q. , Han J.-J. , Chao L. , Nie L.-B. , Chen Y. , Wang T. Усовершенствованная хемометрическая модель для мониторинга уровня глюкозы в крови с использованием гигантского комбинационного рассеяния. Журнал прикладной спектроскопии. 2024;91(4):609.

Цитирование

Список литературы

1. Z. Pan, J. Yang, W. Song, P. Luo, J. Zou, J. Peng, H. Bo, Z. Luo, New J. Chem., 45 , 3059–3066 (2021).

2. Y. Zheng, S. H. Ley, F. B. Hu, Nat. Rev. Endocrinol., 14 , 88–98 (2018).

3. Y. Cui, L. Zhang, M. Zhang, X. Yang, L. Zhang, J. Kuang, G. Zhang, Q. Liu, H. Guo, Q. Meng, Sci. Rep., 7 , 1–9 (2017).

4. T. A. Gaziano, Circ.-Cardiovasc. Qual., 8 , 535–538 (2015).

5. C. Wanner, S. E. Inzucchi, J. M. Lachin, D. Fitchett, M. von Eynatten, M. Mattheus, O. E. Johansen, H. J. Woerle, U. C. Broedl, B. Zinman, New Engl. J. Med., 375 , 323–334 (2016).

6. G. Pambianco, T. Costacou, D. Ellis, D. J. Becker, R. Klein, T. J. Orchard, Diabetes, 55 , 1463–1469 (2006).

7. M. Lundgren, B. Jonsdottir, H. E. Larsson, Diabetologia., 62 , 53–57 (2019).

8. K. Kamishima, H. Ogawa, K. Jujo, J. Yamaguchi, N. Hagiwara, Diabetes Res. Clin. Pr., 149 , 69–77 (2019).

9. H. Wang, L. Hu, P. Zhou, L. Ouyang, B. Chen, Y. Li, Y. Chen, Y. Zhang, J. Zhou, J. Food Compos. Anal., 96 , 103730 (2019).

10. M. H. Hassan, C. Vyas, B. Grieve, P. Bartolo, Sensors., 21 , 4672 (2021).

11. F. Luo, Y. Lin, L. Zheng, X. Lin, Y. Chi, ACS Appl. Mater. Inter., 7 , 11322–11329 (2015).

12. M. J. Cho, S. Y. Park, Sensor. Actuat. B-Chem., 282 , 719–729 (2019).

13. X. Liu, D. Huang, C. Lai, L. Qin, G. Zeng, P. Xu, B. Li, H. Yi, M. Zhang, Small, 15 , 1900133 (2019).

14. J. Ju, C. Hsieh, Y. Tian, J. Kang, R. Chia, H. Chang, Y. Bai, C. Xu, X. Wang, Q. Liu, ACS Sensors, 5 , 1777–1785 (2020).

15. X. Sun, Anal. Chim. Acta, 1206 , 339226 (2022).

16. Y. Kang, X. Xue, W. Wang, Y. Fan, W. Li, T. Ma, F. Zhao, Z. Zhang, J. Phys. Chem. C, 124 , 21054–21062 (2020).

17. Y. Huang, Y. Luo, H. Liu, X. Lu, J. Zhao, Y. Lei, Eng. Sci., 14 , 59–68 (2020).

18. I. Al-Ogaidi, H. Gou, A. K. A. Al-kazaz, Z. P. Aguilar, A. K. Melconian, P. Zheng, N. Wu, Anal. Chim. Acta, 811 , 76–80 (2014).

19. S. K. Deb, B. Davis, G. M. Knudsen, R. Gudihal, D. Ben-Amotz, V. J. Davisson, J. Am. Chem. Soc., 130 , 9624–9625 (2008).

20. Z. Yu, Y. Park, L. Chen, B. Zhao, Y. M. Jung, Q. Cong, ACS Appl. Mater. Inter., 7 , 23472–23480 (2015).

21. Y. Chen, Z.-P. Chen, S.-Y. Long, R.-Q. Yu, Anal. Chem., 86 , 12236–12242 (2014).

22. J.-W. Jin, Z.-P. Chen, L.-M. Li, R. Steponavicius, S. N. Thennadil, J. Yang, R.-Q. Yu, Anal. Chem., 84 , 320–326 (2012).

23. R. J. Yu, J. J. Sun, H. Song, J. Z. Tian, D. W. Li, Y. T. Long, Sensors, 17 , 530 (2017).

24. Z. Yu, Y. Park, L. Chen, B. Zhao, Y. M. Jung, Q. Cong, ACS Appl. Mater. Interfaces, 7 , 23472–23480 (2015).

25. R. Boqué, J. Ferré, N. K. M. Faber, F. X. Rius, Anal. Chim. Acta, 451 , 313–321 (2002).

26. A. Lorber, Anal. Chem., 58 , 1167–1172 (1986).

27. Y. K. Gao, C. M. Zhang, Y. X. Yang, N. Yang, S. C. Lu, T. T. You, P. G. Yin, J. Alloys Compd., 863 , 158758 (2021).

Источник

Информация

Автор

Tang Y. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня; Колледж химии и химической инженерии, Университет Хунаня
Zhang S.-W. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня
Wang Q. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня
Han J.-J. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня
Chao L. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня
Nie L.-B. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня
Chen Y. Колледж естественных наук и химии, Технологический университет Хунаня; Колледж химии и химической инженерии, Университет Хунаня
Wang T. Колледж химии и химической инженерии, Университет Хунаня

Страницы

Год издания

2024

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии