基于激光诱导石墨烯/金纳米尖刺/分子印迹聚合物仿生传感器的替诺福韦高灵敏检测技术

这篇研究创新性地开发了一种结合激光诱导石墨烯(LSG)、金纳米尖刺(AuNSp)和分子印迹聚合物(MIP)的电化学传感器，实现了替诺福韦(TFV)在10 nM-200 μM范围内的超灵敏检测(LOD=3 nM)。该传感器在尿液基质中表现出92.5%-113%的回收率，为HIV治疗药物依从性监测提供了革命性的床旁检测(POC)方案。

　　

3.1 石墨烯制备参数优化
通过系统优化CO₂激光参数（功率15%-25%，速度150-250 mm/s，高度20 mm），成功制备出电阻率低至110 Ω/sq的3D多孔LSG电极。SEM显示其特有的褶皱结构，EDS证实碳含量达95.91%。17 mm短引线设计使电子转移效率提升300%，为后续修饰奠定基础。

3.2 分子印迹聚合物电合成
采用6.25 mM吡咯(Py)在-0.3 V下电聚合5圈，形成TFV模板比为4:25的MIP层。丙酮:DI(1:9 v/v)4分钟洗脱后，CTAB表面处理显著提升信噪比。8分钟再结合时间使ΔI_ox响应最大化，SWV频率优化至3 Hz实现最佳分辨率。

3.3 电极表征
SEM-EDS证实AuNSp均匀分布在LSG表面（金含量23.52%），MIP修饰后仍保持12.68%金含量。机械测试显示45°弯曲时电流保持90%，优于传统电极。Ag/AgCl参比电极修饰使电位漂移降低60%。

3.4 TFV电化学检测
传感器在5 mM铁氰化钾体系中展现30.02 μA/log(μM)的灵敏度，线性范围跨越5个数量级。对结构类似物恩曲他滨(Emr)的选择性系数达9.8，在含200 μM尿酸的复杂基质中仍保持93%回收率。

3.5 实际样本验证
在添加胎牛血清(FBS)的合成尿液中，1 μM和10 μM加标回收率分别为97%和90.1%（RSD<10%）。4°C储存30天后信号衰减<5%，满足临床样本检测稳定性要求。

该技术突破传统HPLC方法的局限，通过LSG的掩模自由制备、AuNSp的信号放大和MIP的特异性识别三重协同，为资源有限地区的HIV治疗监测提供了成本不足传统方法1/10的解决方案。未来可通过拓展其他核苷酸类似物检测，进一步推动个性化抗病毒治疗发展。