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一種可用于汗液葡萄糖檢測的柔性分子印跡傳感器

發(fā)布時(shí)間:2023年12月22日來(lái)源:化工所 

使用納米材料吸附和固定葡萄糖氧化酶,可以制備出具有高度特異性和靈敏度的可穿戴葡萄糖生物傳感器,從而使汗液無(wú)創(chuàng )檢測血糖成為可能。由于葡萄糖氧化酶容易因外界環(huán)境因素而失活,可以利用催化葡萄糖氧化的金屬材料來(lái)制備無(wú)酶葡萄糖傳感器,但也存在著(zhù)催化底物的低選擇性和表面氧化失活等問(wèn)題。因此,開(kāi)發(fā)分子印跡葡萄糖傳感器,以實(shí)現傳感器的高靈敏度、高特異選擇性和高穩定性,成為了新的研究方向。

省科學(xué)院化工所曾煒研究員團隊使用絲網(wǎng)印刷柔性碳三電極作為基底,3-氨基苯硼酸(APBA)和聚吡咯(PPy)作為功能單體,葡萄糖作為模板制備柔性分子印跡葡萄糖傳感器。通過(guò)在碳電極上修飾海綿石墨烯(GS)和電化學(xué)沉積普魯士藍(PB)來(lái)降低傳感器的電荷轉移阻抗,增強傳感器的氧化還原電流,提高傳感器檢測葡萄糖的靈敏度。實(shí)驗結果表明,該傳感器在7.78至600 μM 范圍內使用差分脈沖伏安法檢測葡萄糖的靈敏度達到25.81 μA·loge (μM)-1·cm-2,檢測限低至1.08 μM (S/N = 3)。傳感器對pH、溫度和干擾物質(zhì)(乳酸、尿素、抗壞血酸)的影響具有良好的抵抗性。在室溫(25 ℃)放置20天后,傳感器仍能保持80 %的效率。

圖1 圖左為柔性分子印跡葡萄糖傳感器的構成示意圖。圖右的實(shí)驗結果表明,傳感器對葡萄糖的檢測具有高靈敏度和良好的穩定性。(GS:石墨烯海綿,PB:普魯士藍,MIP:分子印記聚合膜,APBA:3-氨基苯硼酸,PPy: 聚吡咯,Glu:葡萄糖,LA:乳酸,UR:尿素,AA: 抗壞血酸)

該研究工作為通過(guò)汗液持續檢測血糖提供了一種新的方案。研究成果近期發(fā)表于Bio electrochemistry,省科學(xué)院化工所柔性傳感技術(shù)研究中心李彬博士為論文第一作者,曾煒研究員為通訊作者。該項目得到了國家自然科學(xué)基金面上項目(52073066)、廣東省科學(xué)院基金項目(2020GDASYL-20200102028)的資助。

原文連接:https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2023.108628


供稿:柔性傳感技術(shù)研究中心/李彬

初步審稿:劉婉玉

校稿:李曉芝

審定發(fā)布:文武