【引言】
构建一种高性能、低成本的葡萄糖生物传感器已经成为如今生物科学领域重要的研究方向。石墨烯因其独特的sp2杂化原子结构、零带隙、高迁移率、高强度等诸多令人瞩目的物理化学性质，在生物化学检测领域展现出了不可估量的前景。本文采用电化学沉积法，在化学气相沉积法(CVD)制备的高质量非转移的石墨烯表面修饰了铜纳米颗粒，应用于葡萄糖的无酶检测，展现出高灵敏度，快速响应，重复稳定性好等优点。
【成果简介】
在转移CVD法制备的石墨烯的过程中，不仅工艺复杂，并且腐蚀了金属衬底，产生的金属离子会对环境造成污染。本文避免了石墨烯转移衬底的复杂工艺，通过电化学沉积的方法，在石墨烯表面均匀沉积高催化活性的铜纳米颗粒，直接用于葡萄糖传感器。在碱性环境中，铜颗粒进一步氧化成羟基氧化铜（CuOOH）或四羟基合铜酸根，对电极表面的葡萄糖分子进行催化。石墨烯-铜纳米颗粒复合材料展现出了良好的协同催化作用，灵敏度高达379.31 μAmM/1cm2，检测极限低至1.39 μM，响应速率小于5秒。在干扰物测试和血清测试中，表现出了很强的抗干扰性。通过这种方法制备的葡萄糖传感器方便快捷，成本低，可有效的应用于生物血糖检测。该石墨烯基电化学检测体系还有望用于其他生物分子的检测。
【图文导读】
图1. 石墨烯-铜纳米颗粒传感器的制备流程图和葡萄糖检测机理。
图2.石墨烯(a)和石墨烯-铜纳米颗粒(b,c)的SEM表征图和铜纳米颗粒沉积到石墨烯表面的原位EC-AFM表征图(d-h)。
图3.石墨烯-铜纳米颗粒葡萄糖传感器的性能测试。
图4. 传感器的稳定性测试(a,b)，稳定性测试后的SEM表征图(c)，血清样本血糖测试以及同市售血糖仪检测结果对比(d)。
【文章题目】
Facile fabrication of biosensors based on Cu nanoparticles modified as-grown CVD graphene for non-enzymatic glucose sensing 论文通讯作者为马雷教授，第一作者为博士研究生王烁。相关研究成果刊登于Journal of Electroanalytical Chemistry 853 (2019) 113527.https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2019.113527
