基于Cu-BTC金属有机框架通过银镜反应制备抗菌Ag-PET柔性电极用于汗液尿酸检测

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》:Antibacterial Ag-PET flexible electrode via silver-mirror reaction with MOF Cu-BTC for sweat uric acid sensing

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY 4.1

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   摘要目前,可穿戴健康监测设备面临复杂制造工艺、柔韧性与性能之间的权衡、多模态集成有限以及灵敏度低、检测限高、易受干扰等问题。为解决这些问题,我们提出了一种基于银镜反应制备的柔性Ag/PET电极的高性能抗菌可穿戴汗液传感器。通过羧基基团进行表面预处理,优化了银纳米颗粒的分布,从

  

摘要

目前,可穿戴健康监测设备面临复杂制造工艺、柔韧性与性能之间的权衡、多模态集成有限以及灵敏度低、检测限高、易受干扰等问题。为解决这些问题,我们提出了一种基于银镜反应制备的柔性Ag/PET电极的高性能抗菌可穿戴汗液传感器。通过羧基基团进行表面预处理,优化了银纳米颗粒的分布,从而实现了优异的导电性、机械稳定性和高效的三维汗液收集。电极通过电化学阴极沉积进一步功能化,修饰了Cu-BTC(金属有机框架材料)。所构建的传感器在人工汗液(pH 5.5)中对尿酸检测表现出高灵敏度(32.4 μA mM?1 cm2),具有较宽的线性范围(10–300 μM)、较低的检测限(1 μM)以及对常见代谢物的强抗干扰能力(抑制率超过62.3%和75.5%)。此外,MOF修饰电极表现出显著的抗菌活性,通过Ag+释放实现对金黄色葡萄球菌大肠杆菌的抑制率超过99%,从而防止细菌污染并确保长期信号稳定性。该传感器通过激光雕刻实现高度定制化,易于集成,在个性化医疗保健和实时运动监测方面展现出巨大潜力。本工作为先进柔性电化学传感器提供了一种创新的集成策略,为健康管理中可靠智能可穿戴设备的开发奠定了基础。

图形摘要

目前,可穿戴健康监测设备面临复杂制造工艺、柔韧性与性能之间的权衡、多模态集成有限以及灵敏度低、检测限高、易受干扰等问题。为解决这些问题,我们提出了一种基于银镜反应制备的柔性Ag/PET电极的高性能抗菌可穿戴汗液传感器。通过羧基基团进行表面预处理,优化了银纳米颗粒的分布,从而实现了优异的导电性、机械稳定性和高效的三维汗液收集。电极通过电化学阴极沉积进一步功能化,修饰了Cu-BTC(金属有机框架材料)。所构建的传感器在人工汗液(pH 5.5)中对尿酸检测表现出高灵敏度(32.4 μA mM?1 cm2),具有较宽的线性范围(10–300 μM)、较低的检测限(1 μM)以及对常见代谢物的强抗干扰能力(抑制率超过62.3%和75.5%)。此外,MOF修饰电极表现出显著的抗菌活性,通过Ag+释放实现对金黄色葡萄球菌大肠杆菌的抑制率超过99%,从而防止细菌污染并确保长期信号稳定性。该传感器通过激光雕刻实现高度定制化,易于集成,在个性化医疗保健和实时运动监测方面展现出巨大潜力。本工作为先进柔性电化学传感器提供了一种创新的集成策略,为健康管理中可靠智能可穿戴设备的开发奠定了基础。

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