燃料驱动还原反应的超分子水凝胶作为葡萄糖传感器的潜力

2021-08-17 11:37:16

德国明斯特大学Bart Jan Ravoo研究组开发出燃料驱动和酶调控氧化还原反应的超分子水凝胶。这一研究成果日前发表在《德国应用化学》上。

据介绍,化学反应网络嵌入在水凝胶中会将感应材料转变为复杂的自调节材料,产生应对外部刺激效应的反馈反应。

该研究提出了含有β环糊精和二茂铁的主客体对作为超分子交联剂的水凝胶,其中的氧化还原响应行为是由酶—染料对辣根过氧化物酶—H2O2和葡萄糖氧化酶(GOx)—D—葡萄糖驱动的。通过改变添加的还原燃料D—葡萄糖的浓度,水凝胶可以基于对自调节超分子系统的响应进行调节。自调节行为的发端是在水凝胶中由辅因子中间体GOx[FADH2]产生的氧化燃料。

紫外—可见光谱、流变学和动力学模拟被用于了解非平衡行为的出现,揭示了水凝胶可编码的负反馈响应,包括其灵活模量的采用以及作为葡萄糖传感器的潜力。

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