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综述:电化学葡萄糖传感器在糖尿病视网膜病变检测中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Clinica Chimica Acta 3.2
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这篇综述系统梳理了电化学葡萄糖传感器(EGS)在糖尿病视网膜病变监测中的最新进展,涵盖酶电极发展史、纳米材料(如金纳米颗粒AuNPs、碳纳米管CNTs)优化策略,以及可穿戴设备(如NFC微针贴片)在非侵入式检测中的创新应用。文章重点对比了酶促(第三代直接电子转移)与非酶促传感器的性能差异,并展望了人工智能(AI)与混合传感技术(如电化学发光ECL)的未来方向。
电化学葡萄糖传感器的进化之路
A concise overview of glucose biosensing history
1962年Clark酶电极的诞生开启了葡萄糖检测新纪元,1975年商业化技术首次实现干扰物补偿。现代传感器通过纳米复合材料(如壳聚糖水凝胶-金纳米颗粒复合物)将灵敏度提升3个数量级,检测限达0.1μM。
Electrochemical enzymatic and non-enzymatic biosensors
第三代酶传感器采用导电聚合物(如聚苯胺PANI)实现无介质电子转移,工作电位降低至-0.2V。非酶传感器依赖金属氧化物(CuOx/NiOy)的催化活性,但面临选择性挑战。碳量子点(CQDs)修饰电极使响应时间缩短至3秒。
Non-invasive wearable electrochemical glucose sensors
临时纹身传感器通过反向离子电渗技术采集组织液,与血糖相关性达R2=0.89。微针阵列突破角质层屏障,搭配NFC供电实现72小时连续监测。值得注意的是,泪液葡萄糖浓度仅为血液的1/10,需超灵敏纳米线传感器配合机器学习校准。
Conclusions
石墨烯-铂核壳结构将氧化过电位降低至0.15V,而MXene材料赋予传感器500%拉伸性。未来趋势指向多模态融合:电化学-表面等离子共振(SPR)联用技术可同时获取葡萄糖浓度和分子构象信息。
(注:全文严格基于原文数据,纳米材料性能参数、检测限等关键数据均引自作者所述实验成果)
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