近日，大连理工大学物理学院潘路军教授课题组在高效葡萄糖检测的新型非酶葡萄糖传感器（NEGS）研究上取得突破性进展，相关成果“Ni3V2O8Nanosheets Grafted on 3D Helical-shaped Carbon Nanocoils as A Binder-free Hierarchical Composite for Efficient Non-enzymatic Glucose Sensing”在国际期刊Advanced Functional Materials上发表。研究成果对于定量、可靠的葡萄糖检测、糖尿病管理以及生物技术、制药、食品加工等领域都具有重要意义。
传统的酶葡萄糖传感器表现出显著的局限性，如制造成本高、无法重复利用、酶固定过程复杂及化学稳定性差等。相比之下，NEGS由于其成本合理、易于制备、灵敏度高及选择性好等特点，受到了人们的广泛关注。然而，电化学活性材料的团聚、化学稳定性差和电导率低等缺点严重降低了NEGS的检测性能。此外，在活性材料的制造过程中使用有机粘结剂会导致活性氧化还原位点的阻塞，限制葡萄糖分子及电解质离子的深层渗透和扩散。鉴于此，构建新型无粘结剂、结构合理的高效非酶葡萄糖传感器对于解决上述问题至关重要。
研究人员通过在碳纳米线圈/泡沫镍导电框架上生长了互连自支撑的Ni3V2O8纳米片，制备了新型无粘结剂的三维分级复合电极。这种复合电极不仅具有良好的多孔结构和高电导率，还具有丰富的金属性氧化还原物质和高电化学活性表面积，体现出优异的电化学性能。该传感器具有极快的检测时间，高检测灵敏度，低检测极限，很强的抗干扰能力及良好的长期存储稳定性，并可用于精确监测人体血清中的葡萄糖浓度。
文章的第一作者是大连理工大学物理学院留学生Amjad Farid，通讯作者为潘路军教授。本研究得到了中国国家留学基金委（CSC）和国家自然科学基金的支持，研究成果充分显示了大连理工大学留学生生源质量和培养质量的显著提升。
