超低检测限H₂O₂传感器

检出限低至1.8 pM

利用铂栅极催化与BTB分子协同产生的能斯特电位，实现过氧化氢的超灵敏检测，并已集成于微系统进行实际样品验证。

Zhaoqun, Wang · Yuhang, Liu · Zichen, Jin · 张凡 · Jiang, Xiaoning · 张文东 · 王婷 · 冀健龙 · 柴晓杰 · 桑胜波

Advanced Science 2025

具体参数

H₂O₂检测限

{'zh': '1.8 × 10⁻¹²', 'en': '1.8 × 10⁻¹²'} M

葡萄糖检测限

{'zh': '8.82 × 10⁻¹¹', 'en': '8.82 × 10⁻¹¹'} M

技术优势

检测限达皮摩尔级

铂栅极催化H₂O₂产生的能斯特电位与BTB分子和氢离子相互作用产生的能斯特电位叠加，使LOD低至1.8×10⁻¹² M。

可扩展到酶催化检测

由于多数酶催化反应生成或消耗H₂O₂，该传感器可直接用于检测酶催化反应的底物或产物，例如葡萄糖检测LOD达8.82×10⁻¹¹ M。

已集成微系统并通过实际样品验证

传感器与信号处理电路和移动App组成微系统，并在商业牛奶样品上测试，验证了实际应用的可靠性。

应用场景

• 生化传感：用OECT的高放大能力实现超低浓度H₂O₂及酶催化产物检测，替代传统需大型仪器的方案。
• 生物传感器：提供皮摩尔级检出限的H₂O₂传感芯片，可直接集成到便携式生物传感设备中。
• 食品安全：可在牛奶等食品样品中可靠检测残留H₂O₂，无需复杂前处理。
• 可穿戴医疗：微系统含信号处理电路和App，可穿戴式监测H₂O₂等健康指标。
• MEMS与微流控：OECT与微流控系统兼容，可将该传感器嵌入芯片实验室平台实现自动化检测。