金纳米粒子增强的分子印制聚合物电极用于非酶的乳酸盐传感器
Christopher Animashaun1, Abdellatif Ait Lahcen1, Gymama Slaughter1,2
1Center for Bioelectronics, Old Dominion University, Norfolk, VA 23508, USA.
Biosensors
|June 25, 2025
概括
使用激光诱导的石墨烯,金纳米颗粒和分子印记聚合物的一种新型非酶化电化学生物传感器使选择性和敏感的乳酸盐检测成为可能. 这种无酶的平台显示了在体育和医疗保健中持续监测的前景.
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:
- 乳酸检测对于体育表现监测和临床诊断至关重要.
- 现有的酶生物传感器面临着诸如酶不稳定性和干扰等局限性.
- 开发强大的非酶型平台对于可靠的乳酸监测至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高性能,非酶的电化学生物传感器,用于选择性乳酸检测.
- 整合激光诱导的石墨烯 (LIG),金纳米粒子 (AuNPs) 和分子印记聚合物 (MIP) 以提高传感能力.
- 为了评估传感器的性能,选择性和稳定性,用于实际应用.
主要方法:
- 用LIG电极作为导电支架的制造.
- 在LIG电极上放置AuNPs的电子,以增强催化活性.
- 基于聚-3,4-乙烯二氧化 (PEDOT) 的MIP层的电聚合,用于乳酸盐特异性结合.
- 使用循环电压测量和电化学阻抗光谱学进行表征.
- 性能评估包括线性,灵敏度,检测极限,选择性和人工唾液中的稳定性.
主要成果:
- 该LIG/AuNPs/MIP生物传感器表现出广泛的线性检测范围 (0.1μM到2500μM).
- 获得了高灵敏度 (22.42 μA/log(μM)) 和低检测极限 (0.035 μM).
- 在人工唾液中表现出对常见干扰物的优秀选择性和高恢复率 (>95.7%),以及良好的长期稳定性.
结论:
- 开发的无酶电化学生物传感器为乳酸监测提供了一个强大而可扩展的解决方案.
- 集成LIG,AuNPs和PEDOT-MIP提供了卓越的性能和选择性.
- 这个平台在体育分析和重症监护诊断中具有可穿戴设备的巨大潜力.
