בשנים האחרונות, השימוש המופרז בפרצטמול (APAP) הפך למפגע אנושי משמעותי ולנטל חברתי. גילוי אלקטרוכימי מהיר ואוטומטי הופיע כשיטה חיונית למדידת ריכוז APAP בשתן אנושי. מחקר זה בוחן חומר אלקטרו-זרז ביומסה נקבובי חדש שמקורו בקובלט שהוכן ממסטיק Elaeagnus angustifolia וחוקר את התכונות האלקטרוכימיות שלו כמו גם את יכולת הזיהוי הספציפית שלו עבור APAP. עבודתם מתפרסמת בכתב העת כימיה תעשייתית וחומרים ב-18 ביולי 2024.
Acetaminophen (APAP) היא תרופה משככת כאבים ותרופות להורדת חום. עקב שימוש לרעה, קיימת נוכחות מוגזמת של APAP בנוזלי הגוף, מה שמוביל לתופעות לוואי משמעותיות כגון פגיעה חריפה בכבד ואי ספיקת כבד. נכון להיום, השיטות לזיהוי APAP בגוף האדם יקרות ומורכבות יחסית.
באמצעות מסטיק Elaeagnus angustifolia טבעי כחומר הבסיס, מתבצעת סדרה של טיפולים הכוללים סילוק בטמפרטורה גבוהה. חומר זה מופעל לאחר מכן עם כלוריד ברזל כדי לייצר חומר נקבובי על בסיס פחמן טבעי עם שטח פנים ספציפי מוגדל משמעותית, שהוא פי 2.6 מזה של לפני הספירה. בהתבסס על מחקר רלוונטי, סימום תחמוצת קובלט נבחר כדי לשפר את המוליכות, המאפשר זיהוי ספציפי של מולקולות APAP בשתן במהלך בדיקה סלקטיבית ורגישה לזיהוי פרצטמול. ה-IPA של FBC-CoO/GCE שונה עם תחמוצת קובלט הוא כמעט פי שניים מזה של FBC/GCE. בהשוואה לשיטות זיהוי כרומטוגרפיה נוזליות מסורתיות, היא מציעה מהירות גבוהה יותר, רגישות גבוהה יותר, מזעור ואוטומציה.
מחקר זה השתמש במשאבים טבעיים כמו מסטיק Elaeagnus angustifolia כדי לייצר FBC באמצעות שלבי הכנה פשוטים. על ידי שינוי תהליך ההכנה, התאמנו את החלילות של ננו-יריעות סדוקות תחמוצת קובלט, ובכך סינתזנו חיישני APAP עם רגישות מעולה. במחקר זה, ניתן להפריד ביעילות את שיאי התגובה של חומצת השתן ו-APAP ולזהות אותם בטווח ריכוז פיזיולוגי סביר.
שיפורים נוספים יכולים להעלות את הביצועים של CoO-FBC/GCE, ולהכין את הבמה למחקר מעמיק בפרויקטים הקרובים. שיפורים אלה כוללים חקירת תהליך הפעלת ביומסה, התאמת הגודל והמורפולוגיה של ננו-יריעות סדוקים של תחמוצת קובלט, בחינת השלבים האולטראסוניים והיחס בין פחמן ביומסה ותחמוצת קובלט, חידוד שיטת המשקע המשותף הבסיסי וסימום משותף עם מרכיבי מעבר אחרים , כולם מכוונים להשגת חיישנים בעלי ביצועים גבוהים.
צוות המחקר כולל את Yihan Zhang, Zehong Gao, Xamxikamar Mamat ו-Longyi Chen מהמכון הטכני לפיזיקה וכימיה של שינג'יאנג, האקדמיה הסינית למדעים; ו-Yiliyasi Baikeli מהמכללה לכימיה והנדסה כימית, אוניברסיטת דז'ואו.
מחקר זה מומן על ידי תוכנית המשאבים הביולוגיים, האקדמיה הסינית למדעים (KFJ-BRP-007-011). YZ, ZG ו-LC מכירים בתמיכה מתוכנית הכשרונות טיאנצ'י של האזור האוטונומי שינג'יאנג אויגור.
