Monolayer modified back-side contact silicone-based miniaturized sensors for electrochemical applications

• Autorzy: Górski Ł. , Grygołowicz-Pawlak E. , Rudzka A. , Płachecka K. , Malinowska E.

Warianty tytułu

PL

Miniaturowe sensory z tylnym wprowadzeniem kontaktu, modyfikowane monowarstwą silikonową, do zastosowań elektrochemicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Miniaturized back-side contact (BSC) sensors with inner gold electrode modified with self--assembled monolayers (SAM) have been utilized as polentiometric and vollammetric sensors. Na+, H+, C+ and Ca2+-seleclive electrodes were obtained by modification of DSC sensors with ferrocene-terminated thiol-based monolayer and photocured polyacrylate membrane. the obtained sensors exhibited near-Nernstian responses, comparable with the responses of conventional PVC or silicon rubber-based electrodes described in the literature. Other parameters, i.e. linear ranges and selectivity coefficients seemed to be even better in case of the designed sensors. The possibility of application of the designed BSC transducer in voltammetric detection has been also examined. Determination of dopamine in the presence of ascorbic acid has been chosen as a model system. For this purpose, inner gold electrode was modified with a monolayer of N-acely Icy steine. As it was reported earlier in the literature, good separation of the oxidation potentials of these compounds has been obtained.

PL

W niniejszej pracy zostaiy przedstawione wyniki badań nad konstrukcją sensorów potencjometry cznych i woltamperometrycznych z zastosowaniem miniaturowych przetworników z elektrodą złotą i tylnym wyprowadzeniem kontaktu elektrycznego. Elektrody selektywne na jony Na+, H+, C+ and Ca2+, K+ oraz Ca2+ zostały przygotowane pr/cz modyfikację czujników monowarstwą tiolową z grupami ferrocenowymi oraz poprzez naniesienie fotopoli meryzowanej membrany poliakrylanowej. Wytworzone sensory charakteryzowały się odpowiedzią bliską nernstowskiej, bardzo zbliżoną do odpowiedzi klasycznych elektrod z membranami z PCW oraz z gumy silikonowej. Inne parametry, takie jak zakres liniowej odpowiedzi oraz współczynniki selekly wności. były nawet leps/e dla badanych miniaturowych sensorów. Sensory ze złotą elektrodą zostały także zastosowane do pomiarów woltampero metrycznych. Jako modelowy układ analityczny wybrano oznaczanie dopaminy w obecności kwasu askorbinowego. W tym celu sensory zmodyfikowano monowarstwą N-acetylocysleiny. Zgodnie z danymi literaturowymi, możliwe było rozdzielenie pików utleniania obydwu związków.

Słowa kluczowe

EN

back-side contact sensors; self-assembled monlayers; ion-selective electrode; voltammetric sensor; dopamine determination

PL

sensor z tylnym wprowadzeniem kontaktu; monowarstwa silikonowa; elektroda jonoselektywna; sensor woltamperometryczny; oznaczanie dopaminy

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, No. 6
• Strony: 909--921
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz.

Twórcy

autor

Górski Ł.

autor

Grygołowicz-Pawlak E.

autor

Rudzka A.

autor

Płachecka K.

autor

Malinowska E.

• Faculty of Chemistry Warsaw University of Technology, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• 1.Thorsen T., Maerkl S.J. and Quake S.R., Science, 298, 580 (2002).
• 2.Cattrall R.W., Drew D.W. and Hamilton I.C., Anal. Chim. Acta, 76, 269 (1975).
• 3.Bergveld P., IEEE Trans. Biomed. Eng., BME-17, 70 (1970).
• 4.Cha G. S., Liu D., Meyerhoff M.E., Cantor H.C., Midgley A.F., Goldberg H.D. and Brown R.B., Anal. Chem., 63,1666(1991).
• 5.Pijanowska D.G., Wyglądacz K., Jaźwiński J., Łysko J.M., Koszur J., Brzózka Z. and Malinowska E., Proc. SP IE., 4516, 32 (2001).
• 6.Lee H.J., Hong U.S., Lee D.K., Shin J.H., Nam H. and Cha G.S., Anal. Chem., 70, 3377 (1998).
• 7.Koncki R., Tymecki Ł., Zwierkowska E., Głąb S., Fresenius J. Anal. Chem., 367, 393 (2000).
• 8.Zachara J.E., Toczyłowska R., Pokrop R., Zagórska M., Dybko A. and Wróblewski W., Sens.Actuators B, 101,207 (2004).
• 9.Lindner E., Cosofret V.V., Ufer S., Buck R., Kusy R.R, Ash R.B. and Nagle H.T., J. Chem. Soc.Faraday Trans., 89, 361 (1993).
• 10.Yoon H.J., Shin J.H., Lee S.D., Nam H., Cha G.S., Strong T.D. and Brown R.B., Sens. Actuators B,64, 8 (2000).
• 11.Wyglądacz K., Malinowska E., Jażwiński J. and Brzózka Z., Sens. Actuators B, 83, 109 (2002).
• 12.Wyglądacz K., Durnaś M., Parzuchowski P., Brzózka Z. and Malinowska E., Sens. Actuators B, 95, 366 (2003).
• 13.Pijanowska D.G., Wyglądacz K., Jażwiński J., Łysko J.M., Koszur J., Brzózka Z. and Malinowska E., Proc. SP IE., 32, 4516 (2000).
• 14.Sęk S., Bilewicz R., Grygołowicz-Pawlak E., Grudzień I., Brzózka Z. and Malinowska E., Pol. J. Chem., 78, 1655(2004).
• 15.Grygołowicz-Pawlak E., Wyglądacz K., Sęk S., Bilewicz R., Brzózka Z. and Malinowska E., Sens.Actuators B, 111, 310(2005).
• 16.Grygolowicz-Pawlak E., Plachecka K., Brzózka Z. and Malinowska E., Sens. Actuators B, (2006) in press.
• 17.Barański A.S., Anal. Chem., 59, 662 (1987).
• 18.Brett C.M.A., Oliveira Brett A.M., Matysik F.-M., Matysik S. and Kumbhat S., Talanta, 43, 2015 (1996).
• 19.Zhu X., Gao Ch., Choi J., Bishop PL. and Ahn C.H., Lab Chip, 5, 212 (2005).
• 20.Bratten C.D.T., Cobbold PH. and Cooper J.M., Anal. Chem., 69, 259 (1997).
• 21.Furtgaro D.A. and Brett C.M.A., Anal. Chim. Acta, 385,287 (1999).
• 22.Chudy M., Dybko A., Wróblewski W. and Brzózka Z., Anal. Chim. Acta, 429, 347 (2001).
• 23.Bakker E., Pretsch E. and Bühlmann P, Anal. Chem., 72, 1127 (2000).
• 24.Hulanicki A. and Trojanowicz M., Anal. Chim. Acta, 87, 411 (1976).
• 25.Miyahara Y. and Simon W., Electroanalysis, 3, 287 (1991).
• 26.Lindner E., Cosofret V.V., Ufer S., Buck R.P, Kao W.J., Neuman M.R. and Anderson J.M., J. Bioed. Mater. Res.,28, 591 (1994).
• 27.Fibbioli M., Bandyopadhyay K., Liu S-G., Echegoyen L., Enger O., Diederich F., Gingery D., Bühlmann P., Persson H., Suter U.W. and Pretsch E., Chem. Mater., 14, 1721 (2002)
• 28.Mostert L.A., Ankert P., Jenny H.-B., Oesch U., Morf W.E., Amman D. and Simon W., Microchim. Acta, 1,33 (1985).
• 29.Hongbo C., Hansen E.H. and Ruzicka J., Anal. Chim. Acta, 169, 209 (1985).
• 30.Espades-Torre C. and Meyerhoff M.E., Anal. Chem., 67, 3108 (1995).
• 31.Chojnacki J. and Biernat J.F., J. Electroanal. Chem.,277, 159 (1990).
• 32.Cosofret V.V., Nahir T.M., Lindner E. and Buck R.P., J. Electranal. Chem., 327, 137(1992).
• 33.Anker P., Jenny H.-B., Wuthier U., Asper R., Ammann D. and Simon W., Clin. Chem., 29, 1447 (1983).
• 34.Cosofret V.V., Erdösy M., Raleight J.S., Johnson T.A., Neuman M.N. and Buck R.P., Talanta, 43, 143 (1996).
• 35.Li A., Zhijun Z., Wu Y., An H., Izatt R.M. and Bratshaw J.S., J. Inclusion Phenom. Mol. Recognit.Chem., 15,317(1993).
• 36.Cosofret V.V, Erdösy M., Johnson T.A., Buck R.P., Ash R.B. and Neuman M.R., Anal. Chem., 67, 1647 (1995).
• 37.Malinowska E., Oklejas V., Hower R.W., Brown R.B. and Meyerhoff M.E., Sens. Actuators B, 33, 161 (1996).
• 38.Oh B.K., Kim C.Y., Lee H.J., Rho K.L., Cha G.S. and Nam H., Anal. Chem., 68, 503 (1996).
• 39.Heidrich J.P., Herna K., Schindler M.M. and Schindler J.G., Fresenius J. Anal. Chem., 347, 299 (1993).
• 40.Heng L.Y. and Hall E.A.H., Anal. Chem., 72, 42 (2000).
• 41.Toth K., Lindner E., Horvath M., Jeney J., Bitter I., Agai B., Meisel T. and Toke L., Anal. Lett., 22, 1185 (1989).
• 42.Cosofret V.V., Olson W.W., Marzouk S.A.M., Erdösy M., Johnson T.A. and Buck R.P., Anal. Lett.,29, 725 (1996).
• 43.Toth K., Lindner E., Horvath M., Jeney J., Pungor E., Bitter I., Agai B. and Toke L., Electroanalysis,5, 781 (1993).
• 44.McKittrick T., Diamond D., Marrs D.J., O’Hagan P. and McKervey M.A., Talanta, 43, 1145 (1996).
• 45.Giz M.J., Duong B. and Tao N.J., J. Electroanal. Chem., 465, 72 (1999).
• 46.Liu T., Li M. and Li Q., Talanta, 63, 1053 (2004).
• 47.Giz M.J., Duong B. and Tao N.J., J. Electroanal. Chem., 456, 72 (1999).