一种基于氧化石墨烯的太赫兹超材料，用于超灵敏检测D-天冬氨酸溶液

《Journal of Materials Chemistry C》：A graphene oxide enhanced terahertz metamaterial for ultra-sensitive detection of D-aspartic acid solution

太赫兹石墨烯氧化物微流控传感器用于痕量生物检测，通过聚酰亚胺微通道调控水分吸收，GO增强电磁响应并促进d-天冬氨酸固定，实现3pg/mL超低检测限和12.5%传输变化。

　　

在太赫兹（THz）领域，痕量生物溶液的检测目前备受关注。氧化石墨烯（GO）是一种具有亲水性和亲油性的类石墨烯材料，具有良好的生物相容性，在THz波段的液体检测中展现出巨大的应用潜力。本研究提出了一种基于氧化石墨烯增强的THz超材料液体生物传感器，该传感器采用聚酰亚胺毛细管作为微流控通道。实验结果表明，通过控制水分含量，毛细管结构可以有效避免THz波的大量吸收。在生物传感器中，氧化石墨烯在增强THz响应、改善表面吸附性能以及促进信号传输方面发挥了重要作用。实验通过拉曼光谱和XRD扫描证实，氧化石墨烯的这种特性能够有效固定D-天冬氨酸（D-Asp）分子，从而导致其结构发生变化。THz波的传输幅度变化表明，氧化石墨烯的电磁响应会随着D-天冬氨酸浓度的变化而变化。所提出的生物传感器实现了低至3 pg/mL的检测限，并且最大传输变化幅度约为12.5%。凭借其对水干扰的强大抗干扰能力和出色的检测性能，这种生物传感器为THz超材料在液体环境中对痕量生物样本的超灵敏检测提供了潜在的优势。