纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究

李劲松, 杨思蕊, 孙世民, 李中波, 张利君

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高等学校化学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (05) : 45-54.

纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究

  • 李劲松, 杨思蕊, 孙世民, 李中波, 张利君
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摘要

纤维基有机电化学晶体管具有柔性可穿戴、工作电压低、灵敏度高和生物相容性好等优点,在可穿戴电子器件及生物传感领域应用前景广阔.本文以棉纤维为电极原料,利用石墨烯(Gr)以及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)对纤维表面进行改性,在纤维表面形成一层PEDOT∶PSS/Gr膜,所得聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠/石墨烯/纤维(PEDOT∶PSS/Gr/fiber)的电阻低至60Ω/cm.将该导电纤维组装成有机电化学晶体管器件,并在器件的栅极修饰葡萄糖氧化酶,获得的有机电化学晶体管传感器具有稳定的输出性能和高灵敏度,在1 pmol/L~10μmol/L的浓度范围内对葡萄糖检测具有良好的线性响应,且检出限低至1 pmol/L.此外,该传感器对葡萄糖检测具有明显特异性,能够抵抗体液中常见干扰物尿酸、抗坏血酸和常见金属离子(K+, Na+, Mg2+)的干扰.将其用于唾液样品的检测,回收率为87.2%~110%.该研究为糖尿病患者的无创血糖检测提供了一定的参考和技术支持.

关键词

纤维基有机电化学晶体管 / 传感器 / 葡萄糖 / 无创检测

中图分类号

O657.1 / TP212

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李劲松, 杨思蕊, 孙世民, 李中波, 张利君. 纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究. 高等学校化学学报. 2025, 46(05): 45-54

基金

国家自然科学基金(批准号:52403218); 安徽高校自然科学研究项目(批准号:KJ2021A0131); 安徽农业大学大学生创新训练项目(批准号:X202410364365)资助

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