近日，我校物理學(xué)院潘路軍教授課題組在高效葡萄糖檢測(cè)的新型非酶葡萄糖傳感器（NEGS）研究上取得突破性進(jìn)展，相關(guān)成果“Ni3V2O8Nanosheets Grafted on 3D Helical-shaped Carbon Nanocoils as A Binder-free Hierarchical Composite for Efficient Non-enzymatic Glucose Sensing”在國(guó)際期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表。研究成果對(duì)于定量、可靠的葡萄糖檢測(cè)、糖尿病管理以及生物技術(shù)、制藥、食品加工等領(lǐng)域都具有重要意義。
傳統(tǒng)的酶葡萄糖傳感器表現(xiàn)出顯著的局限性，如制造成本高、無法重復(fù)利用、酶固定過程復(fù)雜及化學(xué)穩(wěn)定性差等。相比之下，NEGS由于其成本合理、易于制備、靈敏度高及選擇性好等特點(diǎn)，受到了人們的廣泛關(guān)注。然而，電化學(xué)活性材料的團(tuán)聚、化學(xué)穩(wěn)定性差和電導(dǎo)率低等缺點(diǎn)嚴(yán)重降低了NEGS的檢測(cè)性能。此外，在活性材料的制造過程中使用有機(jī)粘結(jié)劑會(huì)導(dǎo)致活性氧化還原位點(diǎn)的阻塞，限制葡萄糖分子及電解質(zhì)離子的深層滲透和擴(kuò)散。鑒于此，構(gòu)建新型無粘結(jié)劑、結(jié)構(gòu)合理的高效非酶葡萄糖傳感器對(duì)于解決上述問題至關(guān)重要。
研究人員通過在碳納米線圈/泡沫鎳導(dǎo)電框架上生長(zhǎng)了互連自支撐的Ni3V2O8納米片，制備了新型無粘結(jié)劑的三維分級(jí)復(fù)合電極。這種復(fù)合電極不僅具有良好的多孔結(jié)構(gòu)和高電導(dǎo)率，還具有豐富的金屬性氧化還原物質(zhì)和高電化學(xué)活性表面積，體現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。該傳感器具有極快的檢測(cè)時(shí)間，高檢測(cè)靈敏度，低檢測(cè)極限，很強(qiáng)的抗干擾能力及良好的長(zhǎng)期存儲(chǔ)穩(wěn)定性，并可用于精確監(jiān)測(cè)人體血清中的葡萄糖濃度。
文章的第一作者是物理學(xué)院留學(xué)生Amjad Farid，通訊作者為潘路軍教授。本研究得到了中國(guó)國(guó)家留學(xué)基金委（CSC）和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，研究成果充分顯示了我校留學(xué)生生源質(zhì)量和培養(yǎng)質(zhì)量的顯著提升。
