阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的研究人員使用一種激光劃線技術,將柔性聚酰亞胺聚合物的局部加熱至2500℃或更高,以在貼片表面形成碳化圖形而開發出了一種新型石墨烯電極。

這些黑色的貼片厚度約為33μm,它們的高度多孔特性能夠使被測分子充分滲透材料。

這項研究的主要研究員Pranati Nayak稱,黑色貼片中片狀石墨烯裸露的邊緣能夠高效的與其被被分子交換電子。

Nayak說:“具有更多邊緣位點的石墨烯電極,比那些依賴碳或碳氧化物位點的材料活性效率更高。

研究人員在其中一種石墨烯電極中加入了鉑納米顆粒催化劑,以加快與其它分子的電化學反應。在兩種不同測試分子的實驗中,這些電極的電子交換速度相比數百倍,並且經過20餘次循環測試以後,其性能還沒有明顯損失。

該研究團隊利用這款石墨烯電極開發了一款針對三種重要生物分子的傳感器,包括:抗壞血酸維生素C,多巴胺以及尿酸。當被測分子到達電極表面時會釋放出電子,產生與其濃度成比例的關係是,每種分子的電化學響應具有不同的電壓,這意味著該傳感器能夠無干擾地同時測量被測分子的濃度。

這款電極能夠精確的探測微摩爾濃度的分子,無論是在靈敏度還是在檢測下限方面,都完胜多款市面上的競爭產品。

現在,研究人員希望在石墨烯上增加痕量的其它原子(如氮等)以提高其傳感性能,並利用其適配體(綁定特定目標分子的短鏈DNA,RNA或多肽)電極的性能,開發出新型生物傳感器。

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