基于 NiS2/Pt 单原子催化剂的可穿戴水凝胶生物传感器：助力汗液乳酸精准检测与健康监测

为解决汗液乳酸检测中天然酶的局限性问题，研究人员开展了以制备 NiS2/Pt 单原子催化剂构建可穿戴水凝胶生物传感器检测汗液乳酸为主题的研究。结果显示该传感器检测限低至 7.02 μM，线性范围为 10 μM - 10 mM，有望应用于健康监测。

　　乳酸（lactic acid）是监测组织氧化的重要生化标志物，其积累可能引发酸痛、疲劳甚至严重疾病。目前汗液乳酸检测多依赖乳酸氧化酶（lactic acid oxidase，LOx），但天然酶存在局限性。研究人员通过水热和光化学固定法制备了负载在 NiS₂上的 Pt 单原子催化剂（NiS₂/Pt），并将其修饰在 PI 柔性电极上。该电极与具有优良机械性能的水凝胶 GO/EG-SPB 和用 2% Silwet-L77 修饰的 PDMS 微流控通道集成，构建出灵敏、柔性的电化学传感平台用于检测汗液中的乳酸。通过密度泛函理论（density functional theory，DFT）计算，获得了乳酸在 NiS₂/Pt 表面的最佳吸附构型和最低吸附能，揭示了催化机制。Pt 单原子与周围 Ni 原子的协同催化作用显著提升了传感器性能。基于这些独特优势，该柔性传感平台对汗液乳酸检测展现出高选择性、低检测限（7.02 μM）和宽线性范围（10 μM - 10 mM）等优异传感性能。此研究制备的 NiS₂/Pt 成功应用于汗液中乳酸的精准灵敏检测，在健康监测和可穿戴技术领域具有广阔应用前景。