分级纺锤结构碳纳米管纤维：构建稳健生物传感纺织品的酶富集储库新策略

《Biosensors and Bioelectronics》：Hierarchical Spindle-Structured Carbon Nanotube Fiber as Efficient Enzyme-enriched Reservoir for Robust Biosensing Textiles

本文报道了一种电化学形态重构策略，成功制备分级纺锤结构碳纳米管纤维（SS-CNTFs）。该结构作为酶富集储库，通过增加40倍电化学活性面积实现高密度酶固定，同时提供天然保护屏障。以葡萄糖氧化酶（GOx）为模型，生物传感器灵敏度达22.6 nA μM-1，较传统CNTF提升20倍，在1-1000 μM范围内保持优异线性（R2=0.9997），并耐受400次形变循环和435分钟机洗。该技术为可穿戴健康监测提供了突破性的稳健传感平台。

　　

设计概览：织物生物传感器的精巧架构

这款织物生物传感器采用三电极系统（工作电极WE、对电极CE、参比电极RE），像编织艺术品般精密嵌入纺织品中。其核心创新在于工作电极——通过一步电化学工艺重构得到的分层纺锤结构碳纳米管纤维（SS-CNTF）。这种独特的"纺锤结节"宛如微型酶分子酒店，既大幅提升比表面积（电活性面积暴增40倍！），又为酶构建了天然保护舱，彻底解决了传统纤维传感器酶负载量低、易失活的痛点。

结论：纺锤结构开启可穿戴传感新纪元

总而言之，我们通过巧妙的电化学形态重构术，成功打造出SS-CNTF这一高性能酶基纤维生物传感器平台。其分级纺锤结构如同智能酶仓库，兼具高负载与强保护双重优势。以葡萄糖氧化酶为模型时，传感器灵敏度飙升至22.6 nA μM^-1（比传统CNTF提升近20倍！），更在长期稳定性、机械耐受性和抗洗涤性方面表现惊艳——连续工作3个月仍保持70%灵敏度，经400次形变和435分钟机洗后灵敏度留存率超75%。这项技术为下一代可穿戴医疗设备奠定了坚实基础。