【分化】Sens. Actuators B Chem.:免修饰、无泵激光诱导石墨烯多通道开放微流控电极芯片用于双靶标同时检测

  我院刘斌/魏晓峰课题组在基于激光诱导石墨烯微流控设备的研制和应用上取得了最新进展。相关研究成果以“Modification-free pumpless laser-induced graphene multichannel open microfluidic electrode chip for simultaneous quantification of dual targets”为题及全文形式在线发表于化学类期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》（Sensors and Actuators B: Chemical, 400(2024) 134905；影响因子：8.4）。Sensors And Actuators B: Chemical是一本以工程技术-电化学综合研究为特色的国际期刊。该刊由SAGE PUBLICATIONS INC出版商创刊于1990年，刊期Monthly。期刊聚焦工程技术-电化学领域的重点研究和前沿进展，及时刊载和报道该领域的研究成果，致力于成为该领域同行进行快速学术交流的信息窗口与平台，已被国际重要权威数据库SCIE、SCI收录。

  无需外部泵源和供给能即可实现流体传输的无泵表面流体传输技术在电分析领域受到关注，然而在单一材质上同时实现微流体控制和电化学元件集成的一体化芯片研发具有较大的挑战性。在此，我们借助微米级光斑的CO₂激光器制备了微流控功能化的激光诱导石墨烯（Laser-Induced Graphene，LIG）电化学传感器。该工艺通过聚酰亚胺（Polyimide, PI）柔性材料的原位、无掩模、快速激光刻蚀成型，充分发挥了可编辑模版化的多样性优势。灵活调控激光参数，无需后期化学修饰即可制备不同电导率、表面形貌和表面润湿性的LIG界面，有效规避了传统修饰电极多步处理的繁琐操作和耗时的表面修饰过程。基于激光调控高效模板化工艺，我们制备了一种新型的LIG无泵开放式微流控电极芯片用于构建高通量电化学传感平台。该传感平台能够快速均分样品并输送到四个可寻址处以实现单芯片的多次平行测试，联用差分脉冲伏安法(Differential Pulsed Voltammetry，DPV)可实现多巴胺（Dopamine，DA）和尿酸（Uric Acid，UA）的同时检测。该LIG电极芯片对DA和UA的线性检测范围分别为0.91 ~ 171.15 μM和0.83 ~ 250.04 μM，检测限为72 nM（DA）和48 nM（UA）。双靶标同时存在时对DA检测无影响，而UA的检测限上升了一个数量级。此外，该电极芯片具有出色的选择性，不易受同类型小分子的干扰，在人体血清样本中检测，得到了良好的回收率，且稳定性可靠。实现了LIG电极芯片的30次可逆使用，数据重现性良好，DA和UA的芯片重复使用RSD分别为4.54%和8.49%。综上所述，免修饰激光诱导石墨烯电极芯片传感技术为临床诊断中生物分子的快速检测提供了一种微型便携、高效易用的电化学分析新方法。

 该研究的主体工作由刘斌教授、魏晓峰副教授带领我院的陈小明等学生共同参与完成，得到了国家自然科学基金和福建省石墨烯粉复合研究中心基金项目的资助，并得到了华侨大学分析测试中心的支持。我院刘斌教授和魏晓峰副教授为共同通讯作者。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400523016234