在汗水中无酶检测葡萄糖,使用2D喷墨打印的硫化物在纸质微流体装置中的石墨烯上

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:

• 连续监测葡萄糖的灵活传感器正在发展,但低成本,高灵敏度的制造仍然具有挑战性.
• 传统的制造方法难以平衡可穿戴葡萄糖传感器的成本,灵敏度和灵活性.

研究的目的:

• 开发一种低成本,高灵敏度的葡萄糖传感器,使用喷墨印刷.
• 为了实现实际应用,将传感器集成到微流体纸质电化学装置 (μPED) 中.
• 为了评估传感器的性能,稳定性和灵活性,用于可穿戴的汗水监测.

主要方法:

• 通过喷墨打印制造硫化物 (CoS) 和液相脱皮石墨烯 (LPEG) 复合传感器.
• 开发一种基于纸张的微流体电化学装置 (μPEDs) 用于样品处理.
• 在NaOH和人工汗水中检测葡萄糖的电化学表征.
• 通过循环电压测量评估传感器稳定性,通过曲测试评估灵活性.

主要成果:

• CoS/LPEG 传感器表现出双线性范围用于检测葡萄糖 (0.001-6.57 mM 和 6.57-13.32 mM) 的高灵敏度.
• 微PED在2秒内实现了4,180μA·mM−1·cm−2的灵敏度,在人造汗水中达到18nM的低检测极限.
• 电极表现出极好的稳定性 (在200个循环后的响应率为98.5%) 和在曲应力下信号变化最小.

结论:

• 集成在μPEDs中的喷墨打印CoS/LPEG传感器为低成本,高性能可穿戴的汗水葡萄糖监测提供了一个有前途的平台.
• 开发的传感器技术解决了持续健康跟踪的敏感性,稳定性和灵活性方面的关键挑战.
• 这种方法对先进的可穿戴电化学传感器的未来发展有重大影响.