电化学传感器的新进展已证明其潜力超出了传统的葡萄糖监测用途。我与巴斯大学合作开展的研究表明，基于石墨烯的 Gii™ 电极具有特异性和可扩展性，可改善用于更广泛人体诊断的护理点测试。
这些研究成果是 8 月份在旧金山举行的美国化学学会会议上发表的题为 “电化学传感中的聚合物指示剂置换测定 “演讲的主题。
在研究 Gii™ 电极的传感能力时，我们开发了一种创新的聚合物指示剂位移分析 (PIDA) 技术，该技术最初应用于葡萄糖传感 (2)，现在又应用于乳酸测定。
在这种传感器设计中，硼酸被用作乳酸的识别元素。这是从托尼-詹姆斯（Tony James）教授小组以前开展的基于荧光的技术中获得的灵感，在这种情况下，将硼酸应用于电化学检测，可能会产生比传统酶技术更强大的传感器。
在伏安传感过程中，对固态 T1 和 NHG 功能化电极传感器施加氧化电位，导致该复合物的电化学解耦发生显著变化。乳酸与硼酸结合，显著改变了伏安峰值信号，从而实现了精确的校准图。
图 1：在应用于乳酸盐电分析检测之前，用硼酸 T1 和氧化还原聚合物生成传感器薄膜的实验方案步骤图 (1)。
利用附着在 Gii™ 电极上的合成受体对电化学传感器进行的研究为传感器的未来发展展示了广阔的前景。PIDA 技术是电化学化学传感的一种创新方法，可实现精确和选择性检测。Gii 电极具有优异的导电性和化学功能化的高表面积等特性，与 Gii 电极的整合对这些传感器的成功至关重要。
作为一种新型三维石墨烯，Gii™ 的特性使其成为在 PIDA 技术中整合硼酸受体和氧化还原活性分子（如 NHG）的绝佳平台。NHG 会在 Gii-Sens™ 电极上自发形成聚合物，使传感器成为固态，无需使用溶液型氧化还原介质。与现有的传感材料相比，Gii-Sens™ 的高表面积可将灵敏度和再现性提高 10 倍以上，其性能始终优于贵金属替代品。
这些发现为电化学化学传感提供了新的见解，为开发更高效、更耐用的传感器铺平了道路。
多年来，电化学生物传感器一直是血糖监测的一个重要组成部分，为数以百万计的糖尿病患者提供了几乎立竿见影的治疗效果。目前，世界各地的医疗服务都面临着压力，准确的传感方法可以缩短结果等待时间，并且不需要实验室条件，从而缓解压力。
准确的血糖监测将大大改善患者的治疗效果，但基于 Gii™ 的电极在人体诊断领域的潜在优势远不止于此。研究人员的工作使我们更接近于改变我们检测和监测关键分析物的方式，使我们能够改善检测和管理更多限制生命的健康状况的方式。
参考文献
1. Wikeley, S, Przybylowski, J, Lozano-Sanchez , P, Caffio , M, James, T, Bull, S, Fletcher, P & Marken, F 2022, ‘Polymer Indicator Displacement Assay: Electrochemical Glucose Monitoring Based on Boronic Acid Receptors and Graphene Foam Competitively Binding with Poly-Nordihydroguaiaretic Acid’, The Analyst, vol. 147, no. 4, pp. 661-670. https://doi.org/10.1039/d1an01991k
2. Wikeley, S.M., Lozano-Sanchez, P., Caffio, M., James, T.D. and Marken, F., 2023. Polymer indicator displacement assay (PIDA) with boronic acid receptors on graphene foam electrodes for self-optimised impedimetric lactic acid determination. Sensors and Actuators B: Chemical, 377, p.133089.
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