高灵敏的石墨烯辅助大面积卡普顿基灵活表面等离子体共振生物传感器用于酶性葡萄糖检测
Yadvendra Singh1, Sagar Kumar Verma2, Nirmala Kandadai2
1Advanced Manufacturing and Photonics Laboratory, School of Electrical Engineering and Computer Science, Oregon State University, Corvallis, Oregon 97331, United States.
ACS applied materials & interfaces
|July 31, 2025
概括
我们开发了一种具有成本效益,灵活的表面等离子体共振 (SPR) 传感器,使用卡普顿HN和石墨烯进行准确的葡萄糖检测. 这种超薄传感器为生物医学应用提供了高灵敏度和低检测极限.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物传感技术的技术
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 准确的葡萄糖测量对于糖尿病管理,制药研究和食品安全至关重要.
- 传统的表面等离子体共振 (SPR) 传感器面临大小,形状和成本的限制.
- 显著需要先进的葡萄糖传感器,以提高性能和可访问性.
研究的目的:
- 开发一种超薄,面积大,成本高效的柔性SPR (F-SPR) 传感器芯片,用于葡萄糖生物分子传感.
- 为了克服传统SPR传感器芯片的局限性,使用基于Kapton HN的新平台.
- 通过整合大面积石墨烯来提高传感器性能.
主要方法:
- 使用Kapton HN.制造一个灵活的SPR (F-SPR) 传感器芯片.
- 将大面积石墨烯集成到卡普顿HN基板上,以提高传感器性能.
- 用波长查询检测葡萄糖的F-SPR传感器的性能评估.
主要成果:
- 在F-SPR传感器的最大灵敏度为4.0203nm/mM,用于0到10mM的葡萄糖度.
- 实现了89.55μM的低检测极限,使得可以无标签检测微量葡萄糖.
- 该传感器在实验验证中表现出极好的可重复性,稳定性和选择性.
结论:
- 开发的卡普顿基于HN的F-SPR芯片为葡萄糖传感提供了高性能,具有成本效益的解决方案.
- 这种简单的制造策略为用于小型生物分子的先进F-SPR传感器铺平了道路.
- 未来的应用包括生物医学和持续监测人类健康.
