基于ZnO/Co3O4/rGO纳米复合材料的电化学传感器高灵敏检测L-半胱氨酸及其在生物医学与食品分析中的应用

本文推荐：研究者通过水热共沉淀法合成ZnO/Co3O4/rGO纳米复合材料，首次将其应用于玻碳电极（GCE）实现对L-半胱氨酸（L-Cys）的高效电化学检测。该传感器具备0.01 μM超低检测限、20-800 μM宽线性范围及26.2 μA·μM?1·cm?2的高灵敏度，且抗干扰性强，为临床诊断（如肝病监测）和食品分析提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究创新性地采用水热辅助共沉淀法构建ZnO/Co₃O₄/rGO纳米复合材料，并首次将其集成到玻碳电极（GCE）平台，实现了L-半胱氨酸（L-Cys）的超灵敏检测。这种"三明治"结构充分发挥了金属氧化物（ZnO和Co₃O₄）的催化活性与rGO的导电优势，在0.55 V低工作电位下即可完成精准检测，突破了传统贵金属电极的成本限制。

结构形貌表征

通过FTIR光谱（4000-400 cm^?1）验证了材料关键化学键：594 cm^?1处Zn-O振动峰、553 cm^?1处Co-O特征峰以及1630-1640 cm^?1水分子弯曲振动。SEM显示纳米颗粒在rGO片层上均匀分布，EDS谱图清晰检出Zn、Co、O、C元素信号，证实复合材料成功构建。

结论

该传感器展现出三大突破：1）0.01 μM检测限媲美高效液相色谱（HPLC），但成本仅为1/10；2）在含干扰物（抗坏血酸AA、尿酸UA）的复杂体系中仍保持优异选择性；3）成功应用于实际食品样本检测，为便携式医疗设备开发奠定基础。