石墨烯纳米复合材料油墨涂层激光转换灵活电极用于选择性多巴胺检测和免疫传感

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 开发敏感和选择性生物传感器对于早期疾病诊断和监测至关重要.
• 可穿戴和灵活的电子产品需要强大的传感器平台,在机械应力下保持性能.
• 现有的电化学传感器经常面临敏感性,选择性和稳定性的挑战.

研究的目的:

• 开发新的,灵活的和一次性激光诱导的石墨烯 (LIG) 传感器,用于检测多巴胺和互白素-6 (IL-6).
• 为了提高传感器的性能,使用石墨烯导电性油墨,特别是聚3,4-乙烯二氧化硫:聚乙烯硫酸盐 (G-PEDOT:PSS) 和聚氨 (G-PANI).
• 评估制造的传感器的稳定性,可重复性和选择性,以对潜在的可穿戴生物电子应用进行评估.

主要方法:

• 在卡普顿基板上使用激光诱导石墨烯 (LIG) 技术制造灵活的一次性传感器.
• 使用石墨烯导电墨水对工作电极的修改:G-PEDOT:PSS和G-PANI.
• 使用微分脉冲电量计 (DPV) 进行电化学表征,以评估灵敏度,检测极限 (LOD) 和选择性.
• 基于LIG的传感器与商用屏幕打印电极 (SPE) 的比较.
• 测试传感器在检测多巴胺,IL-6和甲酸,多巴胺和尿酸三元混合物的性能.

主要成果:

• 在重复曲后,LIG传感器显示出高可重复性 (RSD = 0.76%) 和稳定性 (RSD = 4.39%).
• 使用G-PANI (LIG/G-PANI) 修改的LIG传感器具有明显更高的选择性 (41.47倍),与使用相同油墨修改的印电极相比.
• 该LIG/G-PANI传感器在多巴胺检测方面获得了最低的LOD (0.4084μM),在IL-6检测方面获得了优异的LOD (2.6234 pg/mL).
• 传感器成功地在三元混合物中同时检测到甲酸,多巴胺和尿酸,显示出明显的峰值电位分离.

结论:

• 用石墨烯导电墨水修改的新型灵活LIG传感器为生物标记物的敏感和稳定的电化学检测提供了一个有希望的平台.
• 与商业屏幕打印电极相比,LIG/G-PANI传感器的性能优越,使其成为多巴胺和IL-6监测的可行替代品.
• 开发的传感器适用于可穿戴和可伸缩生物电子产品,因为它们的灵活性,稳定性和高灵敏度.
• 在混合物中检测多个分析物的能力突显了复杂的生物流体分析的潜力.