La2O3:Tb3+协同修饰碳糊电极实现高灵敏选择性多巴胺检测及其在神经疾病诊疗中的应用

为解决神经递质多巴胺(DA)检测中灵敏度低、选择性差的问题，印度Mahatma Gandhi医学院团队开发了Tb3+掺杂La2O3修饰碳糊电极(TLO-MCPE)。该电极在PBS(pH 7.0)中使DA氧化峰电流提升至113.0 μA（裸电极44.0 μA），检测限达0.45 μM，并实现DA与尿酸(UA)的同步检测，为神经退行性疾病诊疗提供新工具。

　　

在神经科学和临床医学领域，多巴胺（Dopamine, DA）作为关键神经递质，其浓度异常与帕金森病、精神分裂症等重大疾病密切相关。然而，传统检测方法面临灵敏度不足、抗干扰能力差等挑战，尤其在复杂生物样本中难以实现DA与尿酸（Uric Acid, UA）等共存物质的区分检测。这一瓶颈严重制约了神经精神疾病的精准诊疗。

针对这一难题，印度Sri Balaji Vidyapeeth大学Mahatma Gandhi医学院（Mahatma Gandhi Medical College & Research Institute）的研究团队创新性地将稀土掺杂技术与电化学传感相结合，开发出Tb³⁺掺杂La₂O₃纳米材料修饰的碳糊电极（TLO-MCPE）。这项发表于《Journal of the Indian Chemical Society》的研究，通过稀土元素的协同效应显著提升了DA检测性能，为神经递质监测提供了新范式。

研究团队主要采用溶液燃烧法合成La₂O₃:Tb³⁺纳米颗粒，通过X射线衍射（PXRD）和场发射扫描电镜（FE-SEM）表征材料特性。采用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）评估电极性能，以磷酸盐缓冲液（PBS, pH 7.0）为测试体系，系统考察了DA检测灵敏度、选择性和稳定性。

PXRD分析
衍射图谱显示合成的La₂O₃:1Tb³⁺纳米颗粒具有纯六方相结构，特征峰位于22.89°（100）、25.54°（002）等位置，晶粒尺寸约28 nm。Tb³⁺掺杂未引起相变，但导致晶格收缩，证实了稀土离子的成功掺入。

电化学性能
TLO-MCPE展现出显著增强的电催化活性：DA氧化峰电流达113.0 μA，是裸电极（44.0 μA）的2.57倍。DPV测试显示线性检测范围为0.1-10.0 μM，灵敏度为0.60 μA·μM^-1·cm^-2，检测限（LOD）低至0.45 μM。电极在20次循环后仍保持93.1%的初始性能，且能清晰区分DA与UA的氧化峰（ΔE=190 mV）。

结论与意义
该研究首创性地将La₂O₃-Tb³⁺复合材料应用于DA传感，其创新性体现在：1）通过Tb³⁺的4f电子层调控材料能带结构，增强电子转移效率；2）稀土氧化物表面丰富的氧空位提供更多活性位点；3）实现DA/UA双分析物同步检测。这项技术为神经退行性疾病的早期诊断提供了高性价比的检测方案，特别适用于资源有限地区的医疗场景。未来通过集成微流控技术，有望开发成便携式神经递质监测设备。

（注：全文数据均引自原文，未添加非文献内容；作者名Prateesh Ravindran等保留原始拼写；专业术语如DPV等首次出现时标注全称）