【JAT论文推荐】济南大学高中锋副教授：基于聚多巴胺的超浸润生物传感器用于比色检测过氧化氢和葡萄糖

     2023年06月30日

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本期推荐的是济南大学高中锋副教授发表在Journal of Analysis and Testing的研究论文“基于聚多巴胺的超浸润生物传感器用于比色检测过氧化氢和葡萄糖”。敬请阅读。

基于聚多巴胺的超浸润生物传感器用于比色检测过氧化氢和葡萄糖

近年来，超浸润性表面由于其具有优异的自清洁、自愈合、靶标富集等特性，在生物传感、环境分析、食品安全等领域获得了广泛应用。本研究报道了一种基于聚多巴胺的超浸润传感器，该传感界面集成了超疏水/超亲水微图案，用于比色测定过氧化氢（H₂O₂）和葡萄糖。研究通过葡萄糖氧化酶催化葡萄糖产生H₂O₂，H₂O₂作为辣根过氧化物酶底物，进一步催化多巴胺产生聚多巴胺，导致沉积斑点的颜色从无色变为黑色。通过智能手机软件分析沉积斑点的RGB值，实现了定量化检测H₂O₂和葡萄糖。界面上超疏水区域可以有效地将液滴限制在超亲水微孔中，通过液滴蒸发，富集沉积信号探针，在限域空间中实现了信号放大的作用。该界面比色方法对H₂O₂的检测范围为0.25 µmol/L至25 mmol/L，裸眼检测的灵敏度（检测限0.25 µmol/L）相比于传统的溶液比色法（检测限2.5 mmol/L）提高了10000倍。对葡萄糖的响应范围为2 µmol/L至20 mmol/L，经RGB分析，检测限为0.69 μmol/L。此外，该方法成功应用于多种实际样品中H₂O₂和葡萄糖的检测，包括癌细胞、牛奶、尿液和人类血清样品，验证了方法的可靠性和准确度。本研究提出的超浸润生物传感器具有高灵敏度、快速响应和低样本量等优点，有望用于制造便携式检测设备用于现场快速检测。 

 

Scheme 1 聚多巴胺的超浸润生物传感器用于比色检测过氧化氢和葡萄糖的原理示意图及颜色响应

 

本文引文信息

 

Li, J., Li, Y. & Gao, Z. Polydopamine-Based Colorimetric Superwettable Biosensor for Highly Sensitive Detection of Hydrogen Peroxide and Glucose. J. Anal. Test. (2023). https://doi.org/10.1007/s41664-023-00252-4

 

作者简介

 

高中锋，济南大学化学化工学院副教授、硕士生导师。主要研究领域为基于DNA纳米技术、逻辑传感与界面检测。在国际学术期刊Science Advances, Nature Protocols, Chem, National Science Review, NPG Asia Mater., Analytical Chemistry, Biosensors Bioelectronics等发表SCI论文40余篇，申请专利3项，参编专著2部。先后承担国家自然科学基金面上项目、青年科学基金，山东省自然科学基金，中国博士后科学基金等多项科研项目，获济南市优秀科技工作者称号、获山东省循环经济科学技术奖三等奖。现兼任中国青年科技工作者协会会员、Technology in Cancer Research & Treatment 副主编（Associate Editor）、Frontiers in Chemistry副主编（Associate Editor）、《分析试验室》青年编委。

 

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