基于铂纳米颗粒 / 玉米醇溶蛋白 / 明胶 / 葡萄糖氧化酶修饰的激光诱导石墨烯电极用于多种生物流体无创葡萄糖传感器的研究：高灵敏检测新突破

《Analytica Chimica Acta》：Laser-induced graphene electrode modified by platinum nanoparticle/zein/gelatin/glucose oxidase for non-invasive glucose sensor in multiple biofluids

为解决糖尿病患者血糖监测难题，来自泰国朱拉隆功大学等机构的研究人员开展基于铂纳米颗粒（Pt-NP）修饰的激光诱导石墨烯（LIG）电极用于多种生物流体无创葡萄糖传感器的研究。优化相关参数后，该传感器检测线性范围为 0 - 2mM，检测限为 0.01mM，为血糖监测提供新选择。

　　在过去十年，糖尿病（DM）成为主要的慢性代谢性疾病，影响着全球数百万人，带来显著的健康风险和并发症。持续监测和控制细胞外葡萄糖浓度对糖尿病治疗至关重要。随着可穿戴设备的发展，利用患者的替代样本以无痛、微创的方式进行葡萄糖检测成为可能，非侵入性生物传感器的开发备受关注。

葡萄糖检测技术分为侵入性、微创性和非侵入性三类。非侵入性葡萄糖监测技术通常利用光学或电磁读数，常借助纳米材料传感器修饰来提高分析信号质量。除指尖采血外，唾液、汗液和尿液等生物流体也可用于无创葡萄糖监测。

激光诱导石墨烯（LIG）是一种绿色可持续的电极制造方法，具有高导电性、可调节结构和大表面积等优点，适合用于生物传感。玉米醇溶蛋白（Zein）是一种天然生物聚合物，具有生物相容性和成膜能力，可作为保护层减少干扰。

本研究提出一种新型电化学传感器设计，利用 LIG 检测汗液、尿液和唾液等多种生物流体中的葡萄糖。系统优化了制造 LIG 电极的激光功率、Pt-NP 电沉积的循环次数以及修饰在 LIG/Pt-NP 表面的玉米醇溶蛋白浓度这三个关键参数，以获得最佳的葡萄糖电化学检测分析性能。通过可持续的 LIG 电极制造方法和简单的滴干程序，成功开发出一种经济实惠、灵敏度高且准确的无创葡萄糖生物传感器，适用于实际样本检测，与商业标准具有良好的相关性。

实验材料和化学品包括无水 β-D (+) 葡萄糖、醋酸、来自黑曲霉的葡萄糖氧化酶（GOx）、戊二醛、猪皮明胶粉、过氧化氢（H₂O₂ ）等。通过优化 LIG 的制造参数，如激光功率、铂电沉积循环次数和玉米醇溶蛋白浓度，提升传感器性能。该生物传感器将铂纳米颗粒（Pt-NP）作为 H₂O₂的电催化剂与玉米醇溶蛋白层相结合，具有高灵敏度、稳定性和选择性，非常适合在各种生物流体中进行检测。