Nghiên cứu cảm biến sinh học trên cơ sở vật liệu nano MoS2 và AgNP/MoS2 nhằm ứng dụng để xác định nồng độ glucose

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐINH VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ
VẬT LIỆU NANO MoS2 VÀ AgNP/MoS2 NHẰM ỨNG DỤNG
ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ GLUCOSE

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU

Hà Nội – 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐINH VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ
VẬT LIỆU NANO MoS2 VÀ AgNP/MoS2 NHẰM ỨNG DỤNG
ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ GLUCOSE
Ngành: Khoa học vật liệu
Mã số: 9440122

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. PHẠM HÙNG VƯỢNG
2. PGS. TS. PHƯƠNG ĐÌNH TÂM

Hà Nội - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này là thành quả
nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa từng xuất hiện trong
công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt được là chính xác và trung thực.
Tơi xin xin chịu trách nhiệm về nội dung luận án và những kết quả công bố trong luận án.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2023
Nghiên cứu sinh

TM Tập thể hướng dẫn

PGS.TS Phạm Hùng
Vượng

Đinh Văn Tuấn

i


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn chân thành, sâu sắc nhất tới PGS.TS.
Phương Đình Tâm, PGS. TS. Phạm Hùng Vượng và TS Cao Xuân Thắng. Những người Thầy đã
cho tôi những định hướng khoa học và phong cách sống. Đã tận tình giúp đỡ tôi cả về vật chất lẫn
tinh thần trong suốt q trình hồn thành luận án.
Tơi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo,
Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho nghiên cứu

sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại Điện lực, Ban Chủ nhiệm Khoa
Điện tử Viễn thông đã luôn động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi tập trung nghiên
cứu trong suốt thời gian qua. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, các anh chị em trong
nhóm nghiên cứu đã ln động viên, hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn mã số đề tài 103.02–2017.320 của Quỹ Phát triển khoa học và
công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện luận án.
Tôi gửi lời cảm ơn đến TS. Vũ Văn Thú, PGS. TS Nguyễn Văn Quỳnh, TS. Nguyễn
Xuân Trường, TS. Phạm Hồng Nam, ThS. Nguyễn Hoài Nam, TS. Hoàng Lan, TS. Nguyễn Thị
Nguyệt, ThS. Đặng Thị Thúy Ngân, ThS Đào Vũ Phương Thảo vì sự cộng tác và giúp đỡ đầy
hiệu quả để tơi có thể hồn thiện luận án.
Tơi muốn gửi thành quả này của mình đến vợ và các con những người luôn đồng hành và
cổ vũ tơi ở mọi hồn cảnh. Tơi xin gửi lịng biết ơn đến Bố, Mẹ, các anh, chị, em trong gia đình đã
ln động viên và hỗ trợ tơi trong cuộc sống và q trình học tập. Chính sự tin yêu và mong đợi
của gia đình đã tạo thêm động lực cho tôi thực hiện thành công luận án này.
Một lần nữa tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các Thầy, Cô, Đồng nghiệp và bạn
bè đã cổ vũ, động viên tơi vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện luận án.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2023
Nghiên cứu sinh

Đinh Văn Tuấn


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................................ii
MỤC LỤC......................................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT.............................................................................vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................................viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ..................................................................................................ix
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1.....................................................................................................................................7
TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SINH HỌC GLUCOSE.....................................................................7
1.1.

Giới thiệu về cảm biến sinh học................................................................................................7

1.1.1. Khái niệm..............................................................................................................................7
1.1.2. Quá trình phát triển của cảm biến sinh học................................................................................7
1.1.3. Cấu tạo chung cảm biến sinh học............................................................................................11
1.1.4. Nguyên lý hoạt động của cảm biến sinh học............................................................................13
1.1.5. Ứng dụng cảm biến sinh học..................................................................................................13

1.2.

Giới thiệu về cảm biến xác định glucose.................................................................................14

1.2.1. Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện hóa xác định glucose...................................................19
1.2.2. Các thế hệ cảm biến điện hóa glucose.....................................................................................20

1.3.

Tổng quan về vật liệu phát triển cho ứng dụng trong cảm biến điện hóa glucose..........................24

1.3.1. Vật liệu cho cảm biến điện hóa glucose sử dụng enzyme...........................................................24
1.3.2. Vật liệu cho cảm biến điện hóa glucose khơng sử dụng enzyme.................................................26

1.4.

Tổng quan về kim loại chuyển tiếp dichalcogenides - MoS2............................................................................... 27

1.4.1. Cấu trúc tinh thể...................................................................................................................28
1.4.2. Đặc điểm cấu trúc điện tử......................................................................................................30
1.4.3. MoS2 và tiềm năng ứng dụng trong cảm biến sinh học............................................................31

1.5.

Tình hình nghiên cứu vật liệu MoS2 và cảm biến glucose trong trong nước.................................37

1.6.

Kết luận chương 1.................................................................................................................40

CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM..........................................................................41
2.1.

Phương pháp chế tạo vật liệu..................................................................................................41

2.1.1. Hóa chất và thiết bị chế tạo....................................................................................................41
2.1.2. Quy trình chế tạo vật liệu MoS2 bằng phương pháp thủy nhiệt...................................................42
2.1.3. Quy trình chế tạo vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2....................................................................................... 46
2.1.4. Chế tạo cảm biến glucose sử dụng enzyme GOx trên cơ sở các vật liệu: MoS 2 NP (dạng hạt), MoS2

NF (hình hoa), MoS2 NPL (dạng vảy)..............................................................................................47
2.1.5. Chế tạo điện cực biến đổi với vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2 không sử dụng enzyme.........48


2.2.

Phương pháp đặc trưng vật liệu..............................................................................................49

2.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X...................................................................................................49
2.2.2. Hiển vi điện tử quét phát xạ trường........................................................................................51
2.2.3. Phổ tán xạ năng lượng tia X...................................................................................................52
2.2.4. Phổ Raman..........................................................................................................................53
2.2.5. Phương pháp điện hóa...........................................................................................................54

CHƯƠNG 3...................................................................................................................................59
PHÁT TRIỂN CẢM BIẾN ENZYME PHÁT HIỆN GLUCOSE NỀN VẬT LIỆU MoS2............................. 59
3.1.

Đặc trưng vật liệu MoS2....................................................................................................................................................... 60

3.1.1. Đặc trưng hình thái bề mặt và phân bố kích thước hạt...............................................................60
3.1.2. Đặc trưng thành phần vật liệu.................................................................................................66
3.1.3. Đặc trưng cấu trúc của vật liệu................................................................................................66
3.2.

Phát triển cảm biến enzyme phát hiện glucose trên nền vật liệu MoS2........................................................... 67

3.2.1. Đặc trưng cảm biến glucose trên cơ sở các vật liệu MoS2.................................................................................... 67
3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu ra của cảm biến...................................................................71
3.2.3. Độ chọn lọc, độ lặp lại và độ ổn định của cảm biến glucose trên cơ sở MoS2............................................. 74
3.3.

Kết luận chương 3.................................................................................................................76

CHƯƠNG 4...................................................................................................................................77

CẢM BIẾN GLUCOSE KHÔNG ENZYME TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE
AgNP/MoS2.............................................................................................................................................................................................. 77
4.1.

Đặc trưng hình thái và cấu trúc của vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2.................................................... 78

4.2.

Đặc trưng điện hóa của các điện cực PtE, MoS2/PtE và AgNP/MoS2/PtE...................................79

4.3. Đặc trưng điện hóa của cảm biến glucose khơng sử dụng enzyme trên cơ sở PtE, MoS2F/PtE và
AgNP/MoS2/PtE.............................................................................................................................81
4.4. Độ chọn lọc, độ ổn định, độ lặp lại và khả năng tái sử dụng của cảm biến glucose trên cơ sở
AgNP/MoS2/PtE.............................................................................................................................84
4.5.

Kết luận chương 4.................................................................................................................86

CHƯƠNG 5...................................................................................................................................88
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ CẢM BIẾN CẦM TAY NHẰM XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ
GLUCOSE.....................................................................................................................................88
5.1.

Thiết kế chức năng................................................................................................................89

5.2.

Thiết kế phần cứng...............................................................................................................91

5.2.1. Thiết kế khối xử lý trung tâm, khối tạo áp và khối đo dòng........................................................93

5.2.2. Thiết kế khối điện cực...........................................................................................................94
5.2.3. Thiết kế khối truyền thông.....................................................................................................95
5.2.4. Thiết kế khối nguồn..............................................................................................................96
5.2.5. Sơ đồ nguyên lý của potentiostat............................................................................................97


5.2.6. Thiết kế mạch in (PCB).........................................................................................................98

5.3.

Thiết kế vỏ hộp.....................................................................................................................99

5.4.

Thiết kế phần mềm..............................................................................................................100

5.5.

Thực nghiệm thiết bị............................................................................................................103

5.5.1. Khảo sát đặc tính CV của thiết bị..........................................................................................103
5.5.2. Khảo sát phát hiện glucose của thiết bị...................................................................................105

5.6.

Kết luận chương 5...............................................................................................................105

KẾT LUẬN..................................................................................................................................107
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ...............................................................................108
CỦA LUẬN ÁN...........................................................................................................................108

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................109


Ký hiệu

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Tên tiếng anh

Tên tiếng việt

λ

Wavelength

Bước sóng

Chữ viết tắt

Tên tiếng anh

Tên tiếng việt

DNA

Deoxyribonucleic acid

Axit Deoxyribonucleic

PANI

Polyaniline

Polyaniline

EDX

Energy dispersive X-ray
spectroscopy

Phổ tán sắc năng lượng tia X

Field Emission Scanning

Hiển vi điện tử quét phát xạ

Electron Microscopy

trường

XRD

X - ray diffraction

Giản đồ nhiễu xạ tia X

GOx

Enzyme Glucose Oxidase

Enzyme Glucose

GDH

Glucose-1-Dehydrogenase

Enzyme Glucose-1-

FESEM

Dehydrogenase
FAD

Flavin Adenine Dinucleotide

Flavin Adenine Dinucleotide

PPQ

Pyrroquinolinequinone

Pyrroquinolinequinone

AA

Ascorbic acid

Axit Ascorbic

AP

Acetaminophen

Axetaminofen

UA

Uric acid

Axit uric

UAC

Uric acid

Axit Uric

PB

Prussian Blue

Prussian xanh

Med

Mediator

Chất trung gian

BNNT

Boron Nitride Nano Tube

Ống nano Boron Nitride

DET

Direct Electron Transfer

Quá trình chuyển electron
trực tiếp

GO

Graphene Oxide

PEDOT

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)

CAP

Chloramphenicol

Chloramphenicol

GCE

Glassy Carbon Electrode

Điện cực cacbon

MoS2 NP

MoS2 nanoparticle

MoS2 dạng hạt

vi

Graphen oxit


DI

Deionized water

Nước cất

PBS

Phosphate Buffered Saline

Photphat muối

XRD

X-ray Diffraction

Quang phỗ nhiễu xạ tia X

MoS2 NF

MoS2 nanoflower

MoS2 hình hoa

MoS2 NPL

MoS2 nanoplatelets

MoS2 dạng vảy

AgNP

Ag Nanoparticle

Hạt nano bạc

GA

Glutaraldehyde

Glutarandehit

LOD

Limits of detection

Giới hạn phát hiện

Cu2OMS-RGO

Hạt micro Cu2O lai Graphen
Oxit dạng khử

CV

Cyclic Voltammetry

Thế vòng, còn gọi là thế tuần
hồn

CA

Chronoamperometry

Kỹ thuật dịng – thời gian

RE

Reference Electrode

Điện cực so sánh

WE

Working Electrode

Điện cực làm việc

CE

Counter Electrode

Điện cực đối

AE

Auxiliarty Electrode

Điện cực phụ trợ

LOx

Lactate Oxidase

Enzyme Lactat

FET

Field Effect Transistor

Transitor hiệu ứng trường

TIA

Transimpedance Amplifier

Bộ khuếch đại trở kháng

LOD

Limit of Detection

Giới hạn phát hiện

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Các mốc thời gian phát triển của cảm biến sinh học............................................................10
Bảng 1. 2. Phân loại một số cảm biến glucose theo nguyên lý hoạt động................................................15
Bảng 1. 3. Một số loại cảm biến glucose không xâm lấn.......................................................................17
Bảng 1. 4: Các cảm biến glucose không enzyme trên cơ sở vật liệu nanocomposite trên cơ sở MoS2............32
Bảng 2. 1: Hóa chất sử sử dụng........................................................................................................41
Bảng 2. 2: Thiết bị sử dụng...............................................................................................................42
Bảng 3. 1: Cường độ đỉnh dòng oxy hóa của các điện cực biến tính bởi các vật liệu MoS2................................. 68
Bảng 3. 2: So sánh các thông số phân tích của các cảm biến sinh học được chuẩn bị/thực nghiệm...........70
Bảng 4. 1: So sánh hoạt động của cảm biến glucose không sử dụng enzyme trên cơ sở AgNP/MoS2/PtE
(trong nghiên cứu này) và các cảm biến glucose khác..........................................................................84

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1: Ba thế hệ của cấu trúc cảm biến sinh học [3]........................................................................8
Hình 1. 2: Cấu tạo điển hình của cảm biến sinh học [24].....................................................................11
Hình 1. 3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến sinh học................................................................13
Hình 1. 4: Các thế hệ cảm biến glucose [32]......................................................................................19
Hình 1. 5: Nguyên lý hoạt động của cảm biến glucose thế hệ thứ nhất [43]............................................21

Hình 1. 6:(a): cấu trúc tinh thể MoS2, (b): MoS2 dạng khối; (c), (d): MoS2 đơn lớp [51]..........................28
Hình 1. 7: Ba dạng cấu trúc của tinh thể MoS2 [71]............................................................................29
Hình 1. 8: Cấu trúc vùng năng lượng của các MoS2 với số lượng lớp khác nhau [76].............................30
Hình 1. 9: Đặc tính CV của (a)- điện cực GCE (Glassy Carbon Electrode); (b)- GCE phủ tấm nano MoS2;
(c)- GCE phủ Ag@MoS2 (Trong dung dịch KCl 0.1 M và 1mM Fe(CN)6) [104] 33 Hình 1. 10: Biểu đồ
Nyquist của điện cực GCE, điện cực GCE phủ tấm nano MoS2 và điện cực GCE phủ Ag@MoS2 [104]...33
Hình 1. 11: Minh chứng về q trình lai hóa các hạt nano Au@Pt trên nền tấm nano MoS 2 (A- Ảnh TEM
tấm MoS2; B- Ảnh TEM vật liệu lai MoS2-Au@Pt; C- Phân bố kích thước hạt nano Au@Pt trên tấm MoS2;
D- Giản đồ nhiễu xạ tia X của tấm MoS2 và vật liệu lai MoS2- Au@Pt [105].........................................34
Hình 1. 12: Đường đặc tính CV (A) và biểu đồ Nyquist của các hệ (a)-tấm GCE; b- MoS2/GCE; c- MoS2Au/GCE; d- MoS2-Pt/GCE; e- Au@Pt/GCE và f-MoS2-Au@Pt/GCE trong dung dịch 5mM
[Fe(CN)6]3-/4- và 0.1 M KCl.[105]..................................................................................................34
Hình 1. 13: Ảnh SEM vật liệu MoS2 hình hoa (A); nano Cu2O (B) và vật liệu lai MoS2-Cu2O (C). EDS của
vật liệu lai MoS2-Cu2O [101]..........................................................................................................36
Hình 1. 14: Đặc tính CV của các điện cực MoS2/GCE (A); Cu2O/GCE (B); Cu2O-MoS2/GCE
(C) và Cu2O-MoS2/GCE trong các mơi trường có nồng độ Glucose khác nhau (D) [101]......................37
Hình 2. 1: Sự phụ thuộc của áp suất hơi nước vào nhiệt độ ở các thể tích khơng đổi [111]......................43
Hình 2. 2: Cấu tạo bình thủy nhiệt (Autoclave)...................................................................................44
Hình 2. 3: Sơ đồ quy trình chế tạo các vật liệu MoS2 (dạng vảy, dạng hạt và hình hoa) bằng phương pháp
thủy nhiệt........................................................................................................................................45
Hình 2. 4: Sơ đồ quy trình chế tạo vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2....................................................................... 46
Hình 2. 5: Sơ đồ nhiễu xạ tia X trên mặt phẳng tinh thể........................................................................49
Hình 2. 6: Thiết bị nhiễu xạ tia X tại Viện khoa học vật liệu..................................................................50
Hình 2. 7: Hệ thiết bị FE-SEM - JEOL JSM-7600F tại Viện AIST.........................................................51
Hình 2. 8: Nguyên lý phổ tán sắc năng lượng tia X..............................................................................52
Hình 2. 9: Tán xạ Raman thu được khi kích thích phân tử bằng Laser...................................................53
Hình 2. 10: Hai mode dao động đặc trưng E1
2g và A 1g của vật liệu MoS.....................................54
2
Hình 2. 11: Mơ hình hệ điện hóa ba điện cực.....................................................................................55
Hình 2. 12: Quan hệ phụ thuộc E-t trong phương pháp CV: a) chu kỳ oxi hóa; b) chu kỳ khử

............................................................................................................................................ 56
Hình 2. 13: Đường Von-Ampe vịng trong trường hợp có chất hoạt động điện hóa và phản ứng xảy ra thuận
nghịch............................................................................................................................................57
Hình 3. 1: Hình ảnh FESEM của các MoS2 NP được tổng hợp ở nhiệt độ thủy nhiệt 200 °C trong 15 h và tỷ
lệ mol S/Mo là 2/1. Trong đó: (a, b) độ phóng đại cao hơn của hình ảnh FESEM của các mẫu MoS2 NP. 60
Hình 3. 2: Ảnh FESEM của các mẫu MoS2 NP được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt tại các nhiệt
độ khác nhau, trong 15h. (a) 200 oC, (b) 250 oC, (c) 300 oC, (d) 350 oC................................................61

ix


Hình 3. 3: Phân bố kích thước hạt của các mẫu MoS2 NP được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt tại
các nhiệt độ khác nhau, trong 15h. (a) 200 oC, (b) 250 oC, (c) 300 oC, (d) 350 oC.
............................................................................................................................................ 61
Hình 3. 4: Hình ảnh FESEM của MoS2 NF được tổng hợp ở nhiệt độ thủy nhiệt 220 °C trong 20 giờ.
Trong đó: (a, b) độ phóng đại cao hơn của hình ảnh FESEM của MoS2 NF..........................................62
Hình 3. 5: Phân bố kích thước hạt của MoS2 NF được tổng hợp ở nhiệt độ thủy nhiệt 220 °C trong 20 giờ
......................................................................................................................................................63
Hình 3. 6: FE-SEM của MoS2 NFs được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt ở 220 °C với các khoảng
thời gian khác nhau (a) 15 giờ, (b) 17 giờ, [(c), (c’)] 20 giờ và [(d), (d’)] 25 giờ.
............................................................................................................................................ 63
Hình 3. 7: Hình ảnh FE-SEM của MoS2 NPLs được chuẩn bị ở nhiệt độ thủy nhiệt 350 ° C trong 24h.
Trong đó: (a, b) độ phóng đại cao hơn của hình ảnh FE-SEM của MoS2 NPLs 64
Hình 3. 8: FESEM của các mẫu MoS2-NPL được tổng hợp tại nhiệt độ 3500C trong 24 giờ với sự thay đổi
tỷ lệ S/MO, (a) S/Mo = 1:1, (b) S/Mo = 2:1, (c) S/Mo = 3:1, (d) S/Mo = 4:1 65
Hình 3. 9: Phân bố kích thước hạt các mẫu MoS 2 NPL được tổng hợp tại nhiệt độ 3500C trong 24 giờ với
sự thay đổi tỷ lệ S/MO, (a) S/Mo = 1:1, (b) S/Mo = 2:1, (c) S/Mo = 3:1, (d) S/Mo = 4:1.........................65
Hình 3. 10: Phổ EDX của (a) MoS2 NP, (b) MoS2 NF, và (c) MoS2 NPL.............................................66
Hình 3. 11: Phổ XRD của (a) MoS2 NP, (b) MoS2 NF, và (c) MoS2 NPL.............................................66
Hình 3. 12: Phổ Raman của (a) MoS2 NP, (b) MoS2 NF, và (c) MoS2 NPL............................................67

Hình 3. 13: (A) Đường CV của điện cực biến tính MoS 2 với các cấu trúc khác nhau [(A)- MoS2 NP; (B)MoS2 NF và (C)- MoS2 NPL]: (a) GCE trần, (b) MoS2/GCE, (c) GOx/MoS2/GCE, và (d) phát hiện glucose
3 mM..............................................................................................................................................68
Hình 3. 14: Đáp ứng điện hóa của các điện cực phụ thuộc vào nồng độ glucose từ 2-10 mM trong dung
dịch PBS: (a)- GOx/MoS2-NP/GCE; (b)-GOx/MoS2-NF/GCE; (c)-GOx/MoS2- NPL/GCE....................70
Hình 3. 15: Ảnh hưởng của pH dung dịch điện ly từ pH = 4 đến pH = 12 đối với phản ứng của điện cực
biến tính MoS2 trong glucose 3 mM: GOx/MoS2-NP/GCE; (b)-GOx/MoS2-NF/GCE; (c)-GOx/MoS2NPL/GCE.......................................................................................................................................71
Hình 3. 16: Ảnh hưởng của nồng độ GOx từ 0,05 mg/mL đến 10 mg/mL đối với phản ứng của điện cực biến
tính MoS2 trong glucose 3 mM: GOx/MoS2-NP/GCE; (b)-GOx/MoS2-NF/GCE; (c)-GOx/MoS2-NPL/GCE
......................................................................................................................................................72
Hình 3. 17: Ảnh hưởng của nhiệt độ từ 25oC đến 60oC đối với phản ứng của điện cực biến tính MoS2 trong
glucose 3 mM: (a)-GOx/MoS2 NP/GCE; (b)-GOx/MoS2 NF/GCE; (c)-GOx/MoS2 NPL/GCE................74
Hình 3. 18: Độ lặp lại của 10 cảm biến trên cơ sở các vật liệu MoS2............................................................................. 75
Hình 3. 19: Độ chọn lọc của các cảm biến khi có nhiễu trong dung dịch NaOH 0.1M.............................75
Hình 3. 20: Độ ổn định sau 3 tuần bảo quản ở 4 °C của cảm biến sinh học glucose dựa trên MoS2 có cấu
trúc khác nhau.................................................................................................................................76
Hình 4. 1: Ảnh FESEM (a) và (b), (c) Phổ EDS, và (d) giản đồ XRD của vật liệu nanocomposite
AgNP/MoS2............................................................................................................................................................................................... 78
Hình 4. 2: Đường đặc trưng CV của điện cực (a) PtE, (b) MoS2/PtE, (c) AgNP/MoS2/PtE, và
(d) 3 điện cực trong dung dịch NaOH , có chứa [Fe(CN)6]3-/4- tại tốc độ qt 100mV s−1 79
Hình 4. 3: Đường đặc trưng CV của điện cực (a) MoS2/PtE và (c) AgNP/MoS2/PtE tại những tốc độ quét
thế khác nhau (10–100 mV s−1) trong dung dịch NaOH. Sự phụ thuộc của dịng oxy hóa theo tốc độ qt
thế của điện cực (b) MoS2/PtE và (d) AgNP/MoS2/PtE........................................................................81

x


Hình 4. 4: Đường đặc trưng CV của các điện cực khác nhau (a) PtE, (b) MoS 2/PtE, (c) AgNP/PtE, và (d)
AgNP/MoS2/PtE trong dung dịch NaOH chứa Fe[CN]6)3−/4− với các trường hợp có và khơng có 3,0 mM
glucose với các điện cực, tại tốc độ quét thế 100 mV s−1....................................................................................................... 82
Hình 4. 5: (a) Đường đặc trưng CV của điện cực AgNP/MoS2/PtE đáp ứng với những nồng độ glucose

khác nhau trong dung dịch NaOH chứa (Fe[CN]6)3−/4− tại tốc độ quét 100 mV s−1. (b) Đường chuẩn biểu
diễn mối liên quan giữa dịng đỉnh và nồng độ glucose........................................................................83
Hình 4. 6: Độ chọn lọc của cảm biến trên cơ sở AgNP/MoS 2/PtE dưới tác động của các chất trong dung
dịch chứa 4,0 mM glucose (Glu), 0,12 mM L-ascorbic acid (LAA), 0,3 mM uric acid (UAC), và 0,12 mM
acetamidophenol (APH)...................................................................................................................84
Hình 4. 7: Độ bền của điện cực AgNPs/MoS2/PtE theo thời gian..........................................................85
Hình 4. 8: Độ lặp lại của điện cực AgNP/MoS2/PtE trong dung dịch NaOH gồm 4,0 mM glucose..........85
Hình 4. 9: Khả năng tái sử dụng của điện cực AgNP/MoS2/PtE trong dung dịch NaOH gồm 4,0 mM
glucose...........................................................................................................................................86
Hình 5. 1: Thiết bị đo glucose trong máu...........................................................................................89
Hình 5. 2: Ngun lý hệ điện hóa/cảm biến điện hóa...........................................................................90
Hình 5. 3: Sơ đồ ngun lý của potentiostat.......................................................................................90
Hình 5. 4: Sơ đồ khối của chíp ADuCM355.......................................................................................92
Hình 5. 5: Sơ đồ nguyên lý chức năng của khối xử lý trung tâm, khối tạo áp, khối đo dòng trên cơ sở chíp
ADuCM355....................................................................................................................................93
Hình 5. 6: Sơ đồ ngun lý đầy đủ của khối xử lý trung tâm, khối tạo áp, khối đo dịng trên cơ sở chíp
ADuCM355....................................................................................................................................94
Hình 5. 7: Sơ đồ ngun lý khối điện cực của potentiostat....................................................................95
Hình 5. 8: Sơ đồ ngun lý khối truyền thơng của potentiostat..............................................................96
Hình 5. 9: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn của potentiostat.......................................................................97
Hình 5. 10: Sơ đồ nguyên lý của potentiostat......................................................................................97
Hình 5. 11: Thiết kế mạch in của potentiostat.....................................................................................98
Hình 5. 12: Thiết kế vỏ của potentiostat..............................................................................................99
Hình 5. 13: Vỏ hộp in 3D của potentiostat.........................................................................................99
Hình 5. 14: Lưu đồ thuật tốn chương trình qt thế vịng của potentiostat..........................................102
Hình 5. 15: Potentiostat được hồn thiện.........................................................................................103
Hình 5. 16: Đường đặc tính CV của thiết bị PalmSen4 và thiết bị tự phát triển.....................................104
Hình 5. 17: Đường đặc tuyến giữa dịng đỉnh và căn bậc hai của điện áp quét.....................................104
Hình 5. 18: Đường đặc tuyến phát hiệu H2O2 của máy Pamlsens4 và thiết bị trên cơ sở chíp ADuCM355
....................................................................................................................................................105

xi


MỞ ĐẦU
Ngày nay, cảm biến sinh học là thiết bị đóng vai trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời
sống, đặc biệt là các ứng dụng liên quan tới việc theo dõi sức khỏe. Những thơng tin chẩn đốn
chính xác giúp hỗ trợ tốt hơn trong việc thiết kế phác đồ điều trị và sử dụng những loại thuốc để
đạt được hiệu quả điều trị cao nhất. Khác với những cảm biến hóa lý, những cảm biến sinh học
cần phải có những thành phần sinh học để tạo nên sự chọn lọc và đặc hiệu đối với những tác nhân
sinh học cần phân tích. Tối ưu và duy trì điều kiện hoạt động của những thành phần sinh học
trong cảm biến là vấn đề quan trọng, quyết định tới sự chính xác của cảm biến sinh học. Trong số
các loại cảm biến sinh học, cảm biến sinh học phát hiện glucose trong máu là loại cảm biến điển
hình, được phát triển sớm nhất từ thập niên 60 của thế kỷ trước. Trải qua quá trình phát triển cảm
biến sinh học glucose, nhiều thế hệ cảm biến glucose đã được ra đời với những sự cải tiến lớn về
độ nhạy, độ chọn lọc, độ bền. Những thế hệ cảm biến gần đây cho thấy vai trò rất lớn của những
hệ vật liệu được ứng dụng trong điện cực cảm biến. Những vật liệu này giúp tối ưu hóa hoạt động
của những thành phần sinh học có trong cảm biến, đối với cảm biến sinh học glucose là enzyme
glucose oxidase (GOx). Những hệ vật liệu mới giúp đẩy nhanh quá trình vận chuyển điện tử từ
trung tâm phản ứng của enzyme tới bề mặt điện cực thông qua cơ chế làm bền enzyme và tạo ra
cầu nối điện tử giữa enzyme và bề mặt điện cực. Đặc biệt, những hệ vật liệu có cấu trúc nano gần
đây được phát triển với mong muốn loại bỏ vai trò của enzyme trong cảm biến sinh học glucose,
điều này giúp giảm giá thành và tăng độ ổn định của cảm biến. Mặc dù cảm biến glucose đã được
nghiên cứu phát triển từ lâu và cho đến nay, ứng dụng chúng trong đời sống hằng ngày đã trở nên
phổ biến nhưng nó vẫn được coi là một loại cảm biến điển hình, được sử dụng để đánh giá hiệu
quả của những thế hệ vật liệu mới trên những cảm biến glucose nói riêng và những cảm biến sinh
học khác nói chung.
Trong những năm gần đây, MoS2 là vật liệu thu hút được nhiều sự quan trong những
nghiên cứu chế tạo các loại cảm biến sinh học do sở hữu những đặc tính nổi trội như: diện tích bề
mặt lớn, tính tương thích sinh học cao, khả năng vận chuyển điện tử lớn và có hoạt tính xúc tác

điện hóa. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các vật liệu 2D MoS2 (tấm nano/vảy nano) có khả
năng làm cầu nối giúp tăng cường tính bám dính, cải thiện mật độ của các loại enzyme lên các đế
điện cực trong các loại cảm biến sinh học. Ngoài ra, tương tác giữa các vật liệu 2D MoS2 còn có
khả năng làm bền các loại enzyme

1


trong quá trình hoạt động của cảm biến sinh học. Một tính chất rất đáng chú ý khác của vật liệu
MoS2 là hoạt tính xúc tác điện hóa. Đây tính chất được khai thác với mục đích thay thế sự hoạt
động của các enzyme trong các cảm biến sinh học. Sự thay thế này đóng vai trị quan trọng trong
việc kéo dài độ bền trong quá trình hoạt động, đây chính là vấn đề cần khác phục của các cảm biến
sinh học do độ bền kém của các loại enzyme đang sử dụng. Xúc tác diện hóa của các MoS2 thể
hiện trên các cạnh xúc tác điện hóa (electrocatalytic active edge-site) của vật liệu. Để tăng số
lượng các tâm xúc tác này, các cấu trúc 3D MoS2 đã được nghiên cứu chế tạo và cho thấy hiệu
quả lớn trong việc nâng cao hiệu quả xúc tác điện hóa của vật liệu MoS 2, điển hình là cấu trúc 3D
hình hoa. Ngồi ra, các cấu trúc 3D cịn có ưu điểm là giảm thiểu sự kết khối trong quá trình phủ
vật liệu lên điện cực, điều mà các vật liệu dạng 2D (tấm nano) vẫn thường xuyên gặp phải. Điều
này đóng vai trò quan trọng để tạo nên sự hoạt động ổn định của điện cực.
Mặc dù sở hữu những tính chất đáng quý phục vụ cho việc phát triển những thế hệ cảm biến
sinh học mới, nhưng nhược điểm rất lớn của các vật liệu MoS2 là tính dẫn điện kém, điều này làm
suy giảm cường độ tín hiệu thu được trong những cảm biến sinh học điện hóa. Để khắc phục
nhược điểm này, nhiều nghiên cứu đã sử dụng các vật liệu có tính dẫn điện cao như: graphen, các
hạt nano kim loại (Au, Ag, Pt, Cu…), các loại vật liệu polyme dẫn. Trong số các vật liệu dẫn được
nghiên cứu sử dụng, các hạt nano Ag thể hiện nhiều tính chất ưu việt như: giá thành khơng đắt,
tính tương thích sinh học cao, độ dẫn điện lớn và có hoạt tính xúc tác điện hóa với glucose.
Trên cơ sở những vấn đề nêu trên, có thể thấy rằng, MoS2 là một vật liệu có nhiều tiềm năng
trong việc chế tạo các cảm biến sinh học. Tuy vậy, hầu hết các nghiên cứu trước đây chủ yếu sử
dụng các vật liệu MoS2 dạng 2D (tấm nano, vảy nano), vai trị của hình thái học của các dạng vật
liệu (như dạng hạt, vảy, hoa) tới sự hoạt động của cảm biến của các cảm biến sinh học vẫn là vấn

đề cịn bỏ ngỏ. Ngồi ra, kết hợp vật liệu 3D MoS2 với các kim loại có tính dẫn cao, hoạt tính oxi
hóa điện hóa tốt nhằm tạo ra thế hệ cảm biến mới không sử dụng enzyme vẫn đang là một vấn đề
rất đáng quan tâm. Do vậy, nghiên cứu chế tạo các vật liệu MoS 2 với các dạng hình thái khác
nhau, kết hợp với các hạt nano Ag ứng dụng trong cảm biến sinh học, cụ thể là cảm biến sinh học
glucose là một vấn đề rất có ý nghĩa, cả về khoa học và thực tiễn.

2


Dựa trên cơ sở khoa học và yêu cầu thực tiễn đặt ra, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài
“Nghiên cứu cảm biến sinh học trên cơ sở vật liệu nano MoS 2 và AgNP/MoS2 nhằm ứng
dụng để xác định nồng độ glucose” để làm luận án tiến sĩ.
 Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu chung: Mục tiêu chính của luận án là phát triển được cảm biến sinh học phát hiện
nồng độ glucose trên cơ sở vật liệu nano MoS2.
Mục tiêu cụ thể:
-

Tổng hợp được vật liệu nano MoS2 và nanocomposite AgNP/MoS2 có tính chất điện hố tốt,
tương thích sinh học cao để ứng dụng cho cảm biến sinh học glucose

-

Phát triển được thiết bị cầm thay để xác định nồng độ glucose trong điều kiện thực tế.

 Nội dung nghiên cứu:
-

Tổng hợp được vật liệu nano MoS2 bằng phương pháp thuỷ nhiệt với nhiều hình dạng khác
nhau.

-

Tổng hợp được vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2.

-

Phát triển được cảm biến điện hoá xác định nồng độ glucose trên cơ sở vật liệu nano MoS2 và
vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2.

-

Phát triển được mạch đo kết hợp với cảm biến để chế tạo thiết bị đo cầm tay phát hiện nồng độ
glucose trong điều kiện thực tế.

 Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu của luận án là phương pháp thực nghiệm. Trong đó, vật liệu MoS2
được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt, vật liệu AgNP/MoS 2 được tổng hợp bằng phương
pháp hóa học. Các đặc trưng của vật liệu được khảo sát bằng phổ nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển
vi điện tử quét (FE-SEM), phổ tán xạ Raman ... Các đặc trưng của cảm biến sẽ được khảo sát
bằng phép đo quét thế tuần hoàn và phép đo phổ tổng trở điện hoá.
 Ý nghĩa khoa học:
Hiện nay, sử dụng cảm biến sinh học để phát hiện nồng độ glucose đã được nhiều nhóm
nghiên cứu thực hiện. Tuy nhiên, các cảm biến được chế tạo thường khơng ổn định, có thời gian
phục vụ khơng cao và độ nhạy thấp. Do đó, để cải thiện những vấn đề trên có nhiều phương pháp
trong đó phương pháp sử dụng các vật liệu nano có cấu trúc

3

2 chiều đang được nhiều nhóm quan tâm nghiên cứu hiện nay. Đề tài này hướng đến phát triển
cảm biến glucose sử dụng vật liệu MoS2 và AgNP/MoS2 và phát triển thiết bị đo cầm tay để xác
định nồng độ glucose trong điều kiện thực tế. Do đó, nó vừa có ý nghĩa khoa học và vừa có ý
nghĩa thực tiễn cao.
 Tính mới của luận án
-

Đã tổng hợp được vật liệu MoS2 bằng phương pháp thuỷ nhiệt và AgNP/MoS2 bằng phương
pháp hố học có tính tương tích sinh học và điện hóa tốt.

-

Đã phát triển được cảm biến sinh học sử dụng enzyme trên cơ sở vật liệu MoS 2 ở 3 cấu trúc
khác nhau để xác định nồng độ glucose với giới hạn phát hiện 0,081mM; khoảng tuyển tính
(2-10) mM; độ nhạy của cảm biến chế tạo lần lượt là 64,0; 68,7 và 77,6 μAmM− 1 cm−

2

tương ứng với vật liệu MoS2 chế tạo ở các cấu trúc dạng hạt, dạng hoa và dạng vảy.
-

Đã phát triển được cảm biến sinh học sử dụng enzyme trên cơ sở vật liệu AgNP/MoS2 để xác
định nồng độ glucose với giới hạn phát hiện 1mM; khoảng tuyển tính (1-15) mM; độ nhạy
46,5 µM mM-1 1cm− 2.

-

Đã phát triển được thiết bị đo cầm tay kết hợp với cảm biến nhằm xác định nồng độ glucose
trong điều kiện thực tế.

Nội dung chính của luận án này được trình bày trong 5 chương với bố cục như sau:
Chương 1: Tổng quan về cảm biến sinh học glucose:
Trong chương này, tổng quan về cảm biến sinh học điện hóa chung và cảm biến sinh học
điện hóa phát hiện glucose sẽ được trình bày từ các định nghĩa cơ bản, cấu tạo, nguyên lý hoạt
động, đến các ứng dụng cụ thể các loại cảm biến kèm với quá trình phát triển của các thế hệ cảm
biến. Bên cạnh đó, trong chương này, tổng quan về các vật liệu tiềm năng dùng cho phát triển các
thế hệ cảm biến tương ứng cũng được trình bày đầy đủ. Từ đó, nêu bật lên được cơ sở khoa học
của việc lựa chọn các vật liệu cảm biến thích hợp cho nghiên cứu tại các chương tiếp theo như là
polyme dẫn, hạt nano kim loại, hay hợp chất của kim loại chuyển tiếp có cấu trúc 2 chiều MoS2.
Chương 2: Các kỹ thuật thực nghiệm
Trong chương này, phương pháp thủy nhiệt được sử dụng để tổng hợp các dạng vật liệu
MoS2 (dạng hạt, hình hoa, dạng vảy), phương pháp chế tạo vật liệu

4


nanocomposite AgNP/MoS2, phương pháp chế tạo điện cực có enzyme và khơng có enzyme sẽ
được mơ tả chi tiết thơng qua các quy trình tổng hợp, chế tạo vật liệu. Các phương pháp đặc trưng
vật liệu bao gồm: nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM), tán xạ năng
lượng tia X, Raman, quét thế vịng tuần hồn CV được mơ tả về ngun lý hoạt động.
Chương 3: Phát triển cảm biến enzyme phát hiện glucose nền vật liệu MoS2
Trong chương này, một nghiên cứu đầy đủ của vật liệu MoS 2 dùng phát triển cảm biến
glucose trên cơ sở cố định xúc tác enzyme GOx đã được thực hiện. Vật liệu MoS2 ở các dạng thù
hình khác nhau (cấu trúc dạng hạt, cấu trúc dạng hoa, và cấu trúc dạng vảy) đã được tổng hợp
thành công bằng phương pháp thủy nhiệt. Các mẫu chế tạo được kiểm tra đặc tính, đánh giá hình
thái bề mặt, cấu trúc và tính chất bằng nhiều kĩ thuật khác nhau như XRD, SEM hay RAMAN và
điện hóa. Đồng thời các ảnh hưởng của dạng cấu trúc MoS2 lên hiệu quả của cảm biến điện hóa
phát hiện glucose cũng được nghiên cứu.
Các kết quả nghiên cứu của chương này đã được cơng bố trên tạp chí Current Applied
Physics, thuộc danh mục SCIE – Q2 với chỉ số ảnh hưởng IF = 2,856.

Chương 4: Cảm biến glucose không enzyme trên cơ sở vật liệu nanocomposite
AgNP/MoS2
Trong chương này chế tạo vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2 trên cơ sở lai hóa hạt nano
Ag với vật liệu MoS2 hình hoa, dùng để phát triển thế hệ cảm biến glucose không dùng xúc tác
enzyme đã được trình bày và thảo luận. Các hệ vật liệu khác nhau phủ lên điện cực platin
MoS2/PtE, AgNP/MoS2/PtE đã được tổng hợp và đánh giá đặc tính đáp ứng với phản ứng oxi
hóa trực tiếp glucose, khơng dùng xúc tác enzyme GOx. Các kết quả đạt được được làm cơ sở cho
việc lựa chọn vật liệu nanocomposite AgNP/MoS2 để phát triển cảm biến phát hiện glucose không
dùng xúc tác enzyme. Đặc biệt hơn, trong chương này luận án cũng đã thực hiện so sánh kết quả
thu được của cảm biến chế tạo với cảm biến thương mại khi phân tích glucose trong mẫu thực
huyết thanh của 2 người khỏe mạnh và 3 người mắc tiểu đường.
Các kết quả nghiên cứu của chương này đã được cơng bố trên tạp chí Current Applied
Physics, thuộc danh mục SCIE – Q2 với chỉ số ảnh hưởng IF = 2,856.

5


Chương 5: Nghiên cứu phát triển thiết bị cảm biến cầm tay nhằm xác định nồng độ
glucose
Trong chương này này, nghiên cứu sinh trình bày từ những nghiên cứu cơ bản về phương
pháp điện hóa làm cơ sở để phát triển hệ điện hoá cầm tay dựa trên nền tảng chip vi điều khiển
ARM Cortex M3 32 bit để định lượng chính xác H2O2 là cơ sở quan trọng để xác định nồng độ
glucose. Thiết bị này có khả năng đo với kỹ thuật dòng – thời gian (chronoamperometry - CA) và
kỹ thuật thế - vòng còn gọi là thế – tuần hoàn (cyclic voltammetry – CV). Đây là hai kỹ thuật
chính được dùng nhiều trong phân tích điện hóa. Kết quả đạt được chỉ ra cho thấy, thiết bị được
chế tạo có khả năng định lượng H2O2 với độ nhạy 0,64 μA/mM. Tạo cơ sở khoa học cho việc
phát triển các thế hệ cảm biến glucose tương ứng.
Các kết quả nghiên cứu của chương này đã được công bố trên kỷ yếu của Hội nghị toàn
quốc về Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu lần thứ 12 (SPMS2021).

6


CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SINH HỌC GLUCOSE
1.1. Giới thiệu về cảm biến sinh học
1.1.1.

Khái niệm
Ngày nay, nhu cầu sử dụng những thành quả của khoa học và công nghệ để nâng cao chất lượng cho cuộc

sống ngày càng cao. Một cuộc sống hiện đại thường dựa vào nhiều loại thiết bị hoặc tiện ích khác nhau, chẳng hạn
như máy tính, điện thoại di động, lị vi sóng, tủ lạnh, điều hịa khơng khí và hệ thống nhà thơng minh bật và tắt đèn và
quạt, giúp chúng ta tương tác với môi trường vật chất một cách hiệu quả. Phần lớn các ứng dụng trong số này hoạt
động với sự trợ giúp của nhiều cảm biến khác nhau.
Cảm biến được định nghĩa là một thiết bị hoặc mô-đun hỗ trợ phát hiện những thay đổi của các đại lượng vật
lý, hóa học và sinh học và chuyển đổi chúng thành tín hiệu có thể được phát hiện, đo đạc và phân tích như là tín hiệu
điện [1]. Bộ chuyển đổi được định nghĩa là một thiết bị có thể chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
Tùy thuộc nguyên lý hoạt động của bộ phận chuyển đổi, và các thơng tin phát hiện, chúng ta có thể phân loại cảm
biến thành nhiều loại khác nhau như là cảm biến đo các đại lượng vật lý (cảm biến vận tốc, gia tốc, áp suất, lực, nhiệt
độ…), cảm biến đo các đại lượng hóa học (cảm biến đo pH, cảm biến đo nồng độ kim loại nặng, đo dư lượng
thuốc trừ sâu…) và cảm biến sinh học.
Theo IUPAC (International Union of Pure Applied Chemistry) thì: cảm biến sinh học (biosensor) là một thiết
bị tích hợp có khả năng cung cấp thơng tin phân tích định lượng hoặc bán định lượng đặc trưng sinh học, bao gồm
phần tử nhận biết sinh học (bioreceptor) kết hợp trực tiếp với một phần tử chuyển đổi (transducer) [2]. Cảm biến sinh
học là thiết bị sử dụng các tác nhân sinh học như enzyme, các tương tác kháng nguyên - kháng thể, tương tác của
DNA, tương tác các tế bào… để phát hiện sự thay đổi các tác nhân sinh học, sau đó chuyển đổi chúng thành sự thay
đổi tín hiệu điện để đo đạc, định lượng và phân tích.
1.1.2.

Q trình phát triển của cảm biến sinh học
Sự phát triển của cảm biến sinh học được phân ra làm ba thế hệ dựa trên phương pháp tích hợp các thành

phần nhận diện sinh học (bioreceptor) vào bộ chuyển đổi. Trong loại đầu tiên của cảm biến sinh học, phản ứng của
chất phân tích, hoặc sản phẩm của

7