Nanostructured ZnO for biosensing applications

Xu, Chunxiang; Yang, Chi; Gu, Bing; Fang, Shengjiang

doi:10.1007/s11434-013-5714-5

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“…[22][23][24] Meanwhile, its inherent properties of the nontoxicity, good biocompability, bionic characteristics and high electron mobility enable the 1D ZnO nanostructure arrays to be suitable for biosensing applications. [25][26][27][28] Moreover, considering the ability of the ZnO electrodes to capture the target molecules and facilitate the transfer of electrons and signals, [ 12,29 ] the 1D ZnO nanostructure arrays would be an ideal candidate for the electrochemical electrodes to realize effi cient transfer of the electrons from reaction sites to outer collector through the assembled "fast tracks". Furthermore, one could utilize the 1D ZnO nanostructure arrays as matrix to make a composite 1D nanostructure electrode of electrochemical active materials.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

SnO₂ Nanoparticle‐Coated ZnO Nanotube Arrays for High‐Performance Electrochemical Sensors

She

Huang

Jin

et al. 2014

Small

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Novel 1D nanostructures offer new opportunities for improving the performance of electrochemical sensors. In this study, highly ordered 1D nanostructure array electrodes composed of SnO2 nanoparticle-coated ZnO (SnO2 @ZnO) nanotubes are designed and fabricated. The composite nanotube array architecture not only endows the electrochemical electrodes with large surface areas, but also allows electrons to be quickly transferred along the nanotubes. Modifying the SnO2 @ZnO nanotube arrays with negatively charged polymer film and employing them as a working electrode, sensitive and selective electrochemical detection of an important neurotransmitter, i.e., dopamine, is realized via the cycle voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques. Interference from ascorbic acid can be successfully eliminated. The oxidative peak currents recorded from CV linearly depend on the dopamine concentrations from 0.1 to 100 μM with a sensitivity of 2.16 × 10(-7) A μM(-1) cm(-2) and detection limit of 45.2 nM. Using the DPV technique, an improved sensitivity and detection limit of 1.94 × 10(-6) A μM(-1) cm(-2) and 17.7 nM are respectively achieved. Moreover, the SnO2 @ZnO nanotube array electrodes can be reused through simple ultrasonical cleaning and no obvious deterioration is observed in the performance.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

SnO₂ Nanoparticle‐Coated ZnO Nanotube Arrays for High‐Performance Electrochemical Sensors

She

Huang

Jin

et al. 2014

Small

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“…The recent advances in research on these different kinds of nanostructures, focusing on their synthesis, surface functionalization, properties, and applications were reviewed in a few publications during the past few years. For example, nanostructured ZnO and gold nanorods, see also in the reviews of Xu's group [55] and Zhao's group [56] in this issue. We just try to outline the typical related nanostructures and their biomedical applications herein.…”

Section: Light-emitting or Luminescent Nanomaterials Nanomaterials Wmentioning

confidence: 99%

Nano-opto-electronics for biomedicine

Wang

et al. 2013

Chin. Sci. Bull.

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“…A fluorescência dos QDs é uma ferramenta de extrema relevância para se obter bons resultados de sensibilidade e seletividade na atividade do sensor, 137 sendo uma resposta que traduz as propriedades biológicas ou a composição do meio em sinal óptico. 138 Além disso, os QDs, comparados às moléculas orgânicas, apresentam vantagens importantes para o planejamento de marcadores biológicos, dentre elas: grande deslocamento de Stokes, permitindo que a detecção seja alcançada com sinal de baixa intensidade, região extensa de excitação e uma faixa relativamente estreita de emissão, alta estabilidade, resistência ao fenômeno de fotodegradação ou intermitência da fluorescência, tempo de vida de fluorescência longo e biocompatibilidade, que pode ser atingida diante da funcionalização da superfície ou com o uso direto de QDs não-tóxicos. 139 Nesse sentido, a superfície dos QDs atua como receptora para sistemas conjugados com biomoléculas e a resposta óptica consiste em um resultado que serve para monitorar eventos que ocorrem na superfície.…”

Section: Uso De Qds Como Marcadores Biológicosunclassified

Pontos quânticos ambientalmente amigáveis: destaque para o óxido de zinco

Sandri¹,

Krieger²,

Costa³

et al. 2017

Quim. Nova

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ENVIRONMENTALLY FRIENDLY QUANTUM DOTS: HIGHLIGHTING ZINC OXIDE. Semiconductor nanocrystals with sizes in the quantum confinement regime (2-10 nm) present special physical and chemical properties. Additionally, environment-friendly quantum dots (QDs), as zinc oxide and zinc sulfide, offer many practical usages. Herein the ZnO semiconductor nanocrystals properties will be preferentially explored, such as its luminescence, broad spectrum UV absorber and electronics performances, and therefore its multifunctionality, as well as its advantages compared to some toxics QDs. A review is carefully presented stressing some synthesis approaches for applications reasons toward devices, chemosensors, biological labels, UV-absorbers and photocatalysis. ZnO QDs have been used in combination with organic and other inorganic materials. Hybrid materials have many advantages compared to their individual contents leading to important contributions to science and technology. As a result, an important growth in material fields is noticeable.Keywords: ZnO quantum dots; environment-friendly quantum dots; photocatalysis; UV-blockers; size-dependent fluorescence emission. INTRODUÇÃOÉ notória a contribuição da nanotecnologia nas ciências biológi-cas, farmacêuticas e da saúde nestas últimas três décadas. Como resultado, tem-se observado uma oferta cada vez maior de novos materiais, inteligentes e funcionais, o melhoramento da qualidade de vida das pessoas e, consequentemente, um aumento na expectativa de vida. 1No início da década de 1980 apareceram os primeiros estudos para uma nova classe de nanocristais com capacidade de exibir propriedades espectroscópicas dependentes do tamanho, 2 advindas do efeito de confinamento quântico.3-5 O confinamento quântico é resultado da mudança da densidade dos estados eletrônicos, que por sua vez, está relacionada com a posição e momento para partículas livres e confinadas. Quando a energia e o momento são definidos, a posição destas partículas não pode ser definida com precisão. Se considerada a relação entre energia e momento para a fase sólida massiva, é como pensar que uma série de vibrações que ocorrem com pequenas diferenças de energia nesta fase serão comprimidas, gerando uma transição intensa e única em um ponto quântico (QD, do inglês quantum dot).5 Dita de outra maneira, com a redução do tamanho das partículas a excitação eletrônica é deslocada para regiões de maior energia e o oscilador fica com restrita capacidade de transição. A Figura 1 ilustra a densidade de estados partindo de um material massivo, tridimensional (a) e que, progressivamente, sofre o confinamento em uma das dimensões (b)-(d). 5QDs podem confinar transportadores de cargas e manter uma coerência de spin destes transportadores em um período de tempo maior que os correspondentes materiais massivos, característica essa fundamental para o desenvolvimento de tecnologia baseada em sistemas quânticos 6 e da manifestação de efeitos excitônicos expressivos, os quais dependem da forma e tamanho da estrutura de confinamento. 7A incidênc...

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