近日，北京师范大学化学学院刘楠教授团队开发了一种基于导电MOF/MXene的多功能生物传感器用于健康监测，具有汗液电化学检测、电生理信号采集和电刺激治疗于一体的多重功能（图1）。
该工作是以导电MOF（Ni₃(HITP)₂）和MXene为原料，使用无纺布，通过真空辅助浸渍MXene和原位锚定MOF制备得到MOF/MXene电极（图2）。该电极较MXene电极具有低溶液阻抗、高电荷存储能力、高稳定性，具有作为电生理电极的潜能（图3）。
进一步将MOF/MXene电极作为表皮电极，具有低皮肤/电极界面阻抗，可记录高保真的电生理信号，同时也可快速响应记录电刺激信号（图4）。此外，该电极基于导电MOF的电化学活性，对尿酸和葡萄糖均有良好的传感性能（图5）。基于上述三重功能，研究人员将多功能生物传感电极与柔性电路印刷版集成，有助于实现实时汗液中代谢物检测、表皮电生理信号监测并通过电刺激缓解肌肉功能障碍。
图5 电化学传感性能
该工作以“A Multifunctional Biosensor via MXene Assisted by Conductive Metal–Organic Framework for Healthcare Monitoring”为题发表在Advanced Functional Materials期刊上。文章第一作者是北京师范大学硕士生林欣昀。该研究得到了东北师范大学邹小勤老师在MOF合成和表征方面的支持与帮助。该研究还获得了国家自然科学基金委的资助。
