非酵素グルコースセンサー用の酸化銅と硫化銅の探索：現在の進行と将来の方向

世界中の何百万人もの人々が糖尿病の影響を受けています。これは、血液中に存在する異常なグルコース濃度レベルのために継続的に成長する慢性疾患です。したがって、血糖濃度を監視することは、疾患の管理を支援するための不可欠な糖尿病指標です。現在、酵素電気化学グルコースセンサーは、現在市場にあるグルコースセンサーの大部分を占めています。しかし、彼らの不利な点は、それらが高価で環境条件に依存しているため、パフォーマンスと感度に影響を与えることです。増加する需要を満たすために、グルコースの直接的な電気触媒酸化のための化学修飾電極に基づいた非酵素グルコースセンサーは、現在市場に出回っている費用のかかる酵素ベースのセンサーに代わる優れた代替品であり、その研究は成長し続けています。ナノテクノロジーベースのバイオセンサーは、その電子的および機械的特性について調査されており、グルコースの直接酸化による生物学的シグナル伝達が強化されています。酸化銅と硫化銅は、非毒性の性質、豊かさ、独自の特性により、センサー用途に魅力的な属性を示します。したがって、このレビューでは、酸化銅と硫化銅ベースの材料は、非酵素グルコースセンサーに適した電極材料として、化学構造、形態、および高速電子移動度に基づいて評価されます。このレビューは、展開を市場に制限している非酵素グルコースセンサーの現在の課題を強調しています。

Millions of people worldwide are affected by diabetes, a chronic disease that continuously grows due to abnormal glucose concentration levels present in the blood. Monitoring blood glucose concentrations is therefore an essential diabetes indicator to aid in the management of the disease. Enzymatic electrochemical glucose sensors presently account for the bulk of glucose sensors on the market. However, their disadvantages are that they are expensive and dependent on environmental conditions, hence affecting their performance and sensitivity. To meet the increasing demand, non-enzymatic glucose sensors based on chemically modified electrodes for the direct electrocatalytic oxidation of glucose are a good alternative to the costly enzymatic-based sensors currently on the market, and the research thereof continues to grow. Nanotechnology-based biosensors have been explored for their electronic and mechanical properties, resulting in enhanced biological signaling through the direct oxidation of glucose. Copper oxide and copper sulfide exhibit attractive attributes for sensor applications, due to their non-toxic nature, abundance, and unique properties. Thus, in this review, copper oxide and copper sulfide-based materials are evaluated based on their chemical structure, morphology, and fast electron mobility as suitable electrode materials for non-enzymatic glucose sensors. The review highlights the present challenges of non-enzymatic glucose sensors that have limited their deployment into the market.