ナノ構造カーボンベース電気化学（バイオ）センサーの水域および水生生物中の新たな医薬品汚染物質のスクリーニングへの応用.A Review

Application of Nanostructured Carbon-Based Electrochemical (Bio)Sensors for Screening of Emerging Pharmaceutical Pollutants in Waters and Aquatic Species: A Review.

• Álvaro Torrinha
• Thiago M B F Oliveira
• Francisco W P Ribeiro
• Adriana N Correia
• Pedro Lima-Neto
• Simone Morais

抄録

懸念されている新興汚染物質である医薬品は、水生生態系に有害な影響を及ぼす可能性があり、結果的に人間の健康にも影響を及ぼす可能性があるため、制御不能な形で環境に放出されています。十分に確立されたモニタリングプログラムがない場合、この問題の全容を想像することしかできないため、分析を実行するための非常に感度が高く、ポータブルで低コストの装置の開発が急務となっています。炭素ベースのナノ材料は、その簡単で特徴のある製造方法、商業的な利用可能性、低コスト、高い化学的安定性、および低毒性に起因して、（バイオ）センサーの構築に最も使用されているナノ構造です。しかし、最も重要なことは、適切な電子移動速度を可能にする比較的良好な導電性、および生体分子の付着をもたらすその高い表面積と並外れた負荷能力が、電気化学的（バイオ）センサーの開発においてそれらが果たしてきた重要な役割を正当化するために、関連しており、望ましい特徴である。本レビューでは、カーボンナノ材料（カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン、カーボンナノファイバー、カーボンブラック、カーボンナノパウダー、バイオ炭ナノ粒子、酸化黒鉛）を単独で、あるいは他の（ナノ）材料と組み合わせて使用することで、環境（バイオ）センシングの分野、より具体的には水域や水生生物種の医薬品汚染物質分析に貢献していることを概説している。また、この分野の研究の主な傾向についても言及しています。

Pharmaceuticals, as a contaminant of emergent concern, are being released uncontrollably into the environment potentially causing hazardous effects to aquatic ecosystems and consequently to human health. In the absence of well-established monitoring programs, one can only imagine the full extent of this problem and so there is an urgent need for the development of extremely sensitive, portable, and low-cost devices to perform analysis. Carbon-based nanomaterials are the most used nanostructures in (bio)sensors construction attributed to their facile and well-characterized production methods, commercial availability, reduced cost, high chemical stability, and low toxicity. However, most importantly, their relatively good conductivity enabling appropriate electron transfer rates-as well as their high surface area yielding attachment and extraordinary loading capacity for biomolecules-have been relevant and desirable features, justifying the key role that they have been playing, and will continue to play, in electrochemical (bio)sensor development. The present review outlines the contribution of carbon nanomaterials (carbon nanotubes, graphene, fullerene, carbon nanofibers, carbon black, carbon nanopowder, biochar nanoparticles, and graphite oxide), used alone or combined with other (nano)materials, to the field of environmental (bio)sensing, and more specifically, to pharmaceutical pollutants analysis in waters and aquatic species. The main trends of this field of research are also addressed.