硼掺杂碳纳米墙双模电化学-质谱联用技术：无酶葡萄糖检测新策略及其氧化产物分析

本研究首次将硼掺杂碳纳米墙(B-CNWs)作为工作电极，开发了一种结合电化学(EC)与表面辅助激光解吸电离质谱(SALDI-MS)的双模检测技术。通过1.1 V极化激活优化性能，实现了10-550 μM葡萄糖的线性检测(LoD=10 μM)，并成功鉴定其氧化产物葡萄糖酸。该技术突破了传统酶传感器的局限性，为复杂体系中糖类代谢研究提供了高选择性分析工具。

　　

血糖监测在糖尿病管理等生物医学领域具有重大意义，但传统酶基传感器存在稳定性差、成本高等瓶颈。非酶电化学传感器虽能克服酶易失活的缺点，却面临选择性不足、氧化产物鉴定困难等挑战。碳纳米材料因其独特的电催化性能成为研究热点，如何实现葡萄糖及其代谢产物的同步检测仍是亟待解决的科学问题。

法国研究人员在《Materials Today Nano》发表创新性研究，通过微波等离子体增强化学气相沉积(ME-CVD)制备硼掺杂碳纳米墙(B-CNWs)，开发出EC-SALDI-MS双模检测平台。关键技术包括：1)ME-CVD合成3.5 μm高B-CNWs；2)1.1 V极化60分钟的表面活化；3)0.5 V恒电位 chronoamperometry 检测；4)355 nm激光的SALDI-MS分析；5)水接触角(WCA)表征亲水性变化。

材料表征显示，B-CNWs具有400-600 nm长度和10-30 nm厚度的垂直石墨烯结构，极化后WCA从127°降至13°，证实表面羟基化。电化学性能测试表明，优化后的传感器对葡萄糖检测线性范围达10-550 μM，灵敏度0.026 μA/μM，且能有效区分半乳糖等异构体。质谱分析成功捕获到葡萄糖酸特征峰[GlcA+H]⁺
(197 m/z)和[GlcA-H+2Na]⁺
(241 m/z)，证实电氧化产物。

该研究创新性地将B-CNWs同时作为电化学电极和质谱基质，首次实现葡萄糖氧化过程的"检测-鉴定"一体化分析。这种双模策略既能通过氧化电位差异区分结构类似物，又能借助质谱精确鉴定分子量，为复杂生物样本分析提供新思路。技术优势体现在：1)避免酶稳定性问题；2)检测限达生理相关浓度；3)可扩展至其他电活性物质研究。研究团队指出，该方法在电池副反应监测等领域也具有应用潜力，为发展多功能分析平台提供了材料基础和技术范式。