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近日，青島科技大學(xué)化學(xué)院周宏教授、姜德剛副教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一區(qū)TOP，IF = 18.5）發(fā)表了題為“Flexible Ti₃C₂T_x MXene Regulated Photoelectrochemical Sensing Platform for Sensitive Monitoring of Dopamine”的研究論文（https://doi.org/10.1002/adfm.202410546）。姜德剛副教授為該論文的第一作者，周宏教授為通訊作者，青島科技大學(xué)為第一完成單位。

多巴胺（DA）作為一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)、腦血管擴(kuò)張、腦獎(jiǎng)賞回路調(diào)節(jié)等多種生理功能。DA水平的異常可以指示或?qū)е赂鞣N神經(jīng)系統(tǒng)疾病，包括阿爾茨海默病、帕金森病、嗜鉻細(xì)胞瘤或精神分裂癥。因此，開發(fā)用于監(jiān)測(cè)DA的靈敏檢測(cè)技術(shù)可以顯著提高診斷能力，在相關(guān)疾病的早期階段給予預(yù)防和治療。然而，現(xiàn)有的方法包括電化學(xué)分析，液相色譜，毛細(xì)管電泳，化學(xué)發(fā)光和熒光等通常面臨著靈敏度較低或依賴于笨重的儀器等缺點(diǎn)，這限制了它們?cè)诒銛y式DA檢測(cè)中的廣泛應(yīng)用。開發(fā)高選擇性的傳感器，可以提供一個(gè)實(shí)時(shí)、非侵入性的DA檢測(cè)仍然具有挑戰(zhàn)性。

圖1. CMC/MIP傳感器的制備和檢測(cè)DA的機(jī)理。

在這項(xiàng)工作中，我們提出了一種絲網(wǎng)印刷方法，以實(shí)現(xiàn)可規(guī)模化生產(chǎn)的柔性PEC基傳感器，用于高靈敏度的DA檢測(cè)。在CdS量子點(diǎn)和g-C₃N₄之間集成高導(dǎo)電性和柔性的MXene片（簡(jiǎn)稱為CMC）以調(diào)節(jié)它們的均勻分散并在界面中形成有效的接觸界面。在電極中加入MXene不僅提高了電荷轉(zhuǎn)移速率，而且在界面處形成了內(nèi)建電場(chǎng)，有利于電子-空穴對(duì)的分離。因此，所制備的傳感器顯示出檢測(cè)范圍寬（1 nM~0.1 mM）、檢測(cè)限低（0.48 nM）、DA檢測(cè)的高穩(wěn)定性、選擇性和可重復(fù)性的綜合優(yōu)勢(shì)。因此，這項(xiàng)工作展示了用于靈敏DA檢測(cè)的柔性PEC傳感器的可擴(kuò)展開發(fā)，并為未來無創(chuàng)醫(yī)療監(jiān)測(cè)的發(fā)展帶來了新的思路和方案。

圖2. 絲網(wǎng)印刷規(guī)模化制備CMC/MIP傳感器的過程以及應(yīng)用于多巴胺的檢測(cè)選擇性、靈敏性，穩(wěn)定性等檢測(cè)。

綜上所述，本工作通過絲網(wǎng)印刷將CMC電極與MIP層集成到柔性PET基底上來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、非侵入性的DA監(jiān)測(cè)。由于在CdS量子點(diǎn)和g-C₃N₄之間集成了高導(dǎo)電性且柔性的MXene，并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)哪芗?jí)匹配，相較于傳統(tǒng)的光電材料，CMC電極不僅在界面處形成了內(nèi)建電場(chǎng)，促進(jìn)了電子-空穴對(duì)的分離效率，還具有良好的柔性，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、非侵入性的DA檢測(cè)。因此，這項(xiàng)工作成功地證明了用于靈敏DA檢測(cè)的柔性PEC傳感器的可擴(kuò)展開發(fā)，在實(shí)時(shí)和無創(chuàng)醫(yī)療監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)碛芯薮蟮膽?yīng)用前景。

本課題研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金的資助。

論文題目：Flexible Ti₃C₂T_x MXene Regulated Photoelectrochemical Sensing Platform for Sensitive Monitoring of Dopamine

論文作者：Degang Jiang, Xueying Cao, Yantian Shi, Jiahao Chen, Xinyue Li, Jing Liu, Hong Zhou

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202410546