近日，化學化工學院在分析化學領域頂級期刊、Nature Index期刊Analytical Chemistry發(fā)表最新研究論文Reusable Self-Powered Electrochromic Sensor Patch Based on Enzymatic Biofuel Cells for On-Site Visualized Monitoring of Lactic Acid。江蘇大學為第一完成單位，魏婕副教授和王坤教授為論文共同通訊作者。
可穿戴傳感器在運動評估、健康監(jiān)測和醫(yī)療診斷等方面具有廣闊的應用前景，然而大多數(shù)已報道的可穿戴傳感器在檢測過程中仍依賴復雜的非移動設備如電化學工作站進行供能、信號轉換和讀取，且僅能將感知信息轉化為電信號，缺乏直觀的可視化功能。
為解決上述問題，該工作以汗液中的乳酸（LA）作為目標分析物，構建了一種基于酶生物燃料電池的可視化傳感貼片。檢測過程中，利用親水性瓊脂糖水凝膠和疏水SiO2膜協(xié)同調控汗液的收集與排出；利用電極上修飾的乳酸氧化酶將LA氧化為丙酮酸，實現(xiàn)化學能向電能的轉換。所產生的電子從外電路轉移至陰極，進一步將陰極表面修飾的普魯士藍（PB，著色態(tài)）還原為普魯士白（PW，褪色態(tài)）。通過裸眼觀察可以實現(xiàn)LA半定量檢測，或結合手機APP輸出的RGB值實現(xiàn)定量檢測。為降低測試成本，可對貼片施加電壓使PW氧化為PB，電極由褪色態(tài)再次變?yōu)橹珣B(tài)，從而實現(xiàn)傳感器貼片的重復使用。該工作為汗液乳酸監(jiān)測提供了新方法，同時為可視化可穿戴傳感器構建提供了新策略。
該研究成果得到了國家自然科學基金的資助。（化學化工學院）
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c06000
