用Zwitterionic Moieties修改的多孔激光编写石墨烯电极:抗生素污染和低阻抗接口的战略
Alanis C Zambrano1,2, Livia M D Loiola2,3, Abdullah Bukhamsin1,2
1Bioengineering Program, Biological and Environmental Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), 23955-6900 Thuwal, Saudi Arabia.
ACS applied materials & interfaces
|January 17, 2024
概括
这项研究提出了一种新的硫贝 - 兹维特里昂接口,用于对抗激光编写石墨烯电极 (LSGEs) 上的生物污染. 新的抗生素污染涂层保留了生物样本中的传感器性能,延长了设备的寿命.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 激光编写的石墨烯电极 (LSGEs) 对于电化学生物传感器在护理点和可穿戴应用中至关重要.
- 生物污染显著降低了基于LSGE的生物传感器的灵敏度和选择性,限制了它们的实际使用.
- 开发强大的抗生素污染策略对于提高生物传感器件的可靠性和寿命至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的抗生素污染接口LSGEs使用硫贝-zwitterionic部分.
- 调查抗污染作用的机制,包括水化层的形成和静电排斥.
- 评估修改后的LSGE对复杂生物介质中常见的生物污染剂的有效性.
主要方法:
- 用硫贝-兹维特里昂化合物对LSGE进行修改.
- 电化学表征用于评估传感器性能和信号稳定性.
- 显微镜技术可视化电极表面和生物污染.
- 使用牛血清白蛋白,HeLa细胞和大肠杆菌的暴露研究.
主要成果:
- 硫贝 - 兹维特里昂接口有效地防止了生物分子和细胞的非特异性吸附.
- 经过修改的电极在暴露于牛血清白蛋白,HeLa细胞和大肠杆菌24小时后,保持了90%以上的原始信号.
- 接口表现出低阻抗和强大的防性能.
结论:
- 开发的硫贝 - 兹维特里昂接口为LSGEs的生物污染提供了多功能和有效的解决方案.
- 这一策略显著提高了电化学生物传感器在复杂的生物环境中的稳定性和性能.
- 这些发现表明,一种可行的方法可以延长基于LSGE的传感器的运行寿命,用于持续监测和诊断.
