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Development of an Electrochemical Sensor Based on Molecularly Imprinted Polymer Using Functionalized Gold Nanoparticles for Caffeine Quantification.

官能化金ナノ粒子を用いた分子インプリントポリマーに基づくカフェイン定量用電気化学センサーの開発 (機械翻訳の邦題)

Biosensors2025Espinoza-Torres S, Choquehuanca-Azaña A, Rufino M, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2025
出典
doi.org
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表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

過剰摂取による悪影響が懸念されるカフェインを高感度に定量するため、p-アミノチオフェノールで官能化した金ナノ粒子(AuNPs-pATP)上に分子インプリントポリマー(MIP)を電解重合した電気化学センサーを開発した。AuNPs-pATPは平均直径2.54 nmの球状形態を示した。MIP形成過程をサイクリックボルタンメトリーと電気化学インピーダンス分光法で追跡し、各段階での電極特性の変化を確認した。走査電子顕微鏡によりMIP表面に三次元的な球形キャビティが観察され、非インプリントポリマー(NIP)とは異なる表面形態を示した。スクエアウェーブボルタンメトリーによるカフェイン定量では、検出限界0.195 µmol L-1、定量限界0.592 µmol L-1を得た。干渉物質に対する選択性が高く、特異的結合サイトが高密度に存在することが示された。さらに、再使用性、再現性、安定性に優れ、清涼飲料水やスポーツサプリメント試料への応用が期待できる結果が得られた。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Caffeine is a natural alkaloid consumed primarily for its stimulant and metabolic effects. Some everyday products, such as coffee, tea, soft drinks, sports supplements, and even pain relievers, contain caffeine. However, excessive caffeine consumption, greater than 400 mg per day, can cause adverse effects. Therefore, this work presents an electrochemical sensor based on a molecularly imprinted polymer (MIP) electropolymerized on gold nanoparticles functionalized with p-aminothiophenol (AuNPs-pATP) for caffeine quantification. AuNPs-pATP synthesized show a spherical morphology with an average diameter of 2.54 nm. Stages of MIP formation were monitored by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) using a potassium ferrocyanide redox probe, where the following were observed: (i) an increase in conductivity upon modification of the GCE with AuNPs-pATP, (ii) the blocking of active sites during the electropolymerization step, and (iii) the release of specific cavities upon template removal, revealing consistent differences between the MIP and the control polymer (NIP). SEM images revealed three-dimensional spherical cavities on MIP surface, while the NIP showed a more compact rough surface. Caffeine quantification was performed using square wave voltammetry (SWV) with LOD of 0.195 µmol L-1 and LOQ of 0.592 µmol L-1. Interference studies indicated high selectivity and a high density of caffeine-specific binding sites in the MIP. Additionally, MIP sensor demonstrated reusability, good reproducibility, and stability, as well as promising results for analysis in soft drink and sports supplement samples.

MeSH

Biosensing TechniquesCaffeineElectrochemical TechniquesGoldMetal NanoparticlesMolecular ImprintingMolecularly Imprinted PolymersPolymers

DOI 10.3390/bios15100704

PMID 41149356

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