基于双纳米酶的柔性纤维微电极用于尿液分析与活细胞多巴胺分泌实时监测

本文推荐一种基于石墨烯纤维（GF）构建的双纳米酶（MOF与Au NPs）修饰柔性微电极（GF/ZnO/MOF@Au），该电极在电化学检测多巴胺（DA）中展现出优异性能，线性范围2–100 μM，检测限低至0.189 μM，灵敏度达4.43 μA·μM–1·cm–2，具备高抗干扰性与稳定性，可应用于尿液样本检测与活细胞DA释放实时监测，为多巴胺相关疾病的诊断提供新路径。

　　

Chemicals

石墨粉末购自青岛天和达石墨有限公司。盐酸多巴胺、人工尿液样本、葡萄糖、L-半胱氨酸和蛋白质购自上海源叶生物科技有限公司。其他所有化学试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

Preparation of GF/ZnO/MOF@Au fiber

石墨烯纤维（GF）的制备：根据文献[30]中改进的Hummer法制备氧化石墨烯（GO）溶液。GF通过湿法纺丝制备……

Morphological and structural characterization analysis

首先使用扫描电子显微镜（SEM）技术对中间产物和最终产物的形貌进行表征。通过湿法纺丝制备的原始GF表面光滑，平均直径约为100 μm（图2A–C）。经过水热法生长氧化锌纳米棒（ZnO nanorods）后，纤维表面均匀且密集地修饰了平均直径约1 μm的棱柱状ZnO纳米棒（图2D–F）。这种结构可通过提供更大的比表面积和更多的活性位点，显著加速催化过程中的电子传输速率。

Conclusions

总之，我们成功构建了基于双纳米酶的柔性GF/ZnO/MOF@Au纤维微电极。该电极对多巴胺（DA）表现出卓越的检测性能，线性范围为2 μM至100 μM，检测限低至0.189 μM，灵敏度为4.43 μA·μM^–1·cm^–2。此外，该电极还具备出色的抗干扰能力、重现性和稳定性。所制备的GF/ZnO/MOF@Au微电极能够准确检测尿液样本中的多巴胺，并实现活细胞释放多巴胺的实时监测，为多巴胺相关疾病的诊断与监测提供了新的技术路径。