Revista de Engenharia Elétrica e Tecnologia Eletrônica

Revelando a engenharia de corrosão influenciada microbiologicamente para transfigurar danos em benefícios: Um sensor têxtil para deteção de H2O2 em aplicações clínicas

Maomé Asif

Com o crescente interesse de investigação em eletrocatalisadores económicos, transformar danos em benefícios para preparar materiais de elétrodos úteis é uma estratégia ideal para atingir os objetivos. A engenharia de corrosão converte processos de corrosão prejudiciais em nanoestruturas catalíticas de alto desempenho. Neste trabalho, desenvolvemos uma estratégia de engenharia de corrosão barata e alargada para a transformação de valor acrescentado de substratos de ferro de baixo custo em Cu-Fe(OH)2-FeS altamente eficiente depositado num elétrodo flexível de tecido de poliéster (PCF) por um processo de revestimento eletrolítico combinado com produto de corrosão assistida por micróbios. As bactérias anaeróbias redutoras de sulfato (SRB) que convertem sulfato em sulfureto desempenham um papel vital para realizar a construção do elétrodo Cu-Fe(OH)2-FeS/PCF que revela um elevado desempenho de deteção eletroquímica para H2O2 com uma ampla gama linear e baixo limite de deteção de 0,2 nM (S/N=3). A atividade melhorada surge de nanofolhas densamente depositadas de óxidos/hidróxidos de metais de transição, de uma infinidade de sítios ativos de superfície e de um efeito sinérgico entre as espécies Cu-Fe(OH)2 e FeS. Mais importante ainda, verificou-se que os iões S2- que servem como co-catalisador alimentam continuamente electrões durante a redução de Fe (III) e Cu (II), que aceleram os ciclos redox de Fe (III)/Fe (II) e Cu ( II)/Cu(I) aumentando ainda mais a redução electrocatalítica de H2O2. Com uma elevada sensibilidade alcançada, o elétrodo Cu-Fe(OH)2-FeS/PCF foi também aplicado na prática no rastreio in vitro em tempo real de H2O2 excretado de diferentes linhas celulares de cancro cerebral normal e humano, bem como em deteções sensíveis in situ de H2O2 libertado de tecidos tumorais cerebrais humanos. Este trabalho apresenta uma boa forma de preencher a lacuna entre a irritante engenharia de corrosão tradicional e as tecnologias eletroquímicas emergentes.