Strādāts pie multisensoru sistēmas izgatavošanas, apvienojot 2 darba elektrodus vienotā sistēmā, kas dotu iespēju vienlaicīgi mērīt un analizēt signālu no katra darba elektroda. Vairāku elektrodu izmantošana paplašina signālu modelēšanas iespējas, ievērojami palielina mērījumu precizitāti un sniedz papildu informāciju par šķīduma sastāvu, pateicoties dažādu materiālu elektrodu krusteniskajai jutībai un komplementārajām elektroaktīvām īpašībām. Šī metode var uzlabot sensora selektivitāti analizējamajai vielai un noteikt tās koncentrācijas izmaiņas. Turklāt daudzsensoru sistēma ļauj vienlaikus noteikt vairākus analītus, kas ir ļoti svarīgi, lai pētītu sarežģītus sastāvus un izsekotu viena komponenta koncentrācijas atkarību no cita. Šim mērķim tika izvēlēti Co₂O₃ un CuO nanostrukturēti pārklājumi, kas jau iepriekš ir parādījuši  augstu jutību un selektivitāti ūdeņraža peroksīda detektēšanā (H₂O₂). Darba elektrodi tika pārklāti ar Co₂O₃ un CuO nanostruktūrām, izmantojot zemas temperatūras hidrotermālās sintēzes procesu, kas optimizēts augstam adhēzijas līmenim ar stieples virsmu un augstu sensoru veiktspēju. Lai pārbaudītu elektroķīmiskās ierīces darbību, tiek veikti eksperimenti, izmantojot šķīdumus, kas satur atšķirīgu H₂O₂ koncentrāciju un dažādus interferentus. Rezultāti parādīja, ka ierīce var precīzi noteikt H₂O₂ klātbūtni ūdens šķīdumā ar augstu jutību un selektivitāti. Tika pētīti arī reāli paraugi.

Ūdeņraža peroksīds ir signālmolekula augos, kas regulē dažādus fizioloģiskos procesus, piemēram, augšanu, attīstību un stresa reakcijas. Tomēr pārmērīga H₂O₂ izstrāde var izraisīt oksidatīvo stresu, stāvokli, kurā pastāv nelīdzsvarotība starp reaktīvo skābekļa sugu (ROS) veidošanos un antioksidantu aizsardzības mehānismiem. Tas var izraisīt šūnu sastāvdaļu, piemēram, proteīnu, lipīdu un DNS, bojājumus, galu galā izraisot šūnu nāvi un augu bojājumus.

Lai pētītu stresa faktoru ietekmi, tika izaudzēti rudzi – četras grupas ar četriem konteineriem katrā grupā: kontrole, apstrādāta ar NaCl, apstrādāta ar glifosātu un apstrādāta ar H₂O₂.Ūdeņraža peroksīda noteikšanai un stresa faktora analīzei tika pielietots iepriekš aprakstītais sensors ar 2 darba elektrodiem. Uz iegūto rezultātu bāzes tiks sagatavots zinātniskais raksts publicēšanai starptautiski recenzējamā žurnālā.

Pabeigts darbs pie zinātniskā raksta sagatavošanas par selektīvu ZnO nanostruktūru sintēzi, nākamajā atskaites periodā tiks iesniegts publicēšanai.

Tika sagatavota un iesniegta konferenču tēze “Electrochemical hydrogen peroxide sensor based on titanium dioxide nanostructures” dalībai starptautiskā konferencē “65th International Scientific Conference of Daugavpils University”, kura norisināsies 2023. gada 20-21. aprīlī Daugavpilī (Latvija). Veikti papildus elektroķīmiskie mērījumi ar titāna oksīda  nanostruktūrām funkcionalizētiem elektrodiem ūdeņražpriekš ziņojuma sagatavošanas dalībai konferencē.

Ņemta dalība seminārā «Zinātniskās karjeras attīstība Apvārsnis Eiropa projektos» 2023.gada 23.-24.martā, Rīgā

Papildu informācija:

G.Liberta Inovatīvās mikroskopijas centra vadošā pētniece Irēna Mihailova

Irena.mihailova@du.lv