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

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

基金资助

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