源自木质素的激光刻写石墨烯电极用于生化传感

摘要： 在柔性基底上对多孔石墨烯电极进行激光刻划，对于开发一次性电化学生物传感器具有重要意义。本研究提出了一种基于木质素前驱体的高导电氮掺杂石墨烯新型图案化工艺。我们在常温环境下采用CO2激光刻划技术，从木质素原料制备出多孔石墨烯电极。所得氮掺杂激光刻划石墨烯（N-LSG）具有无粘结剂、层级结构和优良导电性等特点。其互联碳网络展现出增强的电化学活性及更优的异相电子转移速率，这些特性可归因于多孔N-LSG的高导电性（方阻低至2.8Ω）及其丰富的活性边缘位点。进一步通过简易喷涂工艺，在N-LSG电极表面修饰MXene/普鲁士蓝（Ti3C2Tx/PB）复合材料，实现对分析物的灵敏检测。经催化酶功能化的Ti3C2Tx/PB修饰N-LSG电极（酶/Ti3C2Tx/PB/N-LSG）对葡萄糖、乳酸和酒精等生物标志物表现出显著增强的电化学活性，其性能超越现有报道的片上碳基生物传感器。因此，本传感器在个性化医疗领域展现出卓越的应用潜力。