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一种铜硫化物-羟丙基 β-环糊精-还原型石墨烯复合材料用于生物样本中 5-羟色氨酸的高灵敏度电化学检测

材料科学 2025-11-07 v1 介观与纳米尺度物理 化学物理

摘要

神经递质的精确识别对于理解脑功能、检测神经疾病以及制定成功的治疗方案至关重要。本研究探讨了针对 serotonin 的电化学检测,采用性能卓越的混合电化学催化剂 Cu2S/HβcdrGOCu_2S/H{\beta}cd-rGOCu2SCu_2S 作为在与 HβcdrGOH{\beta}cd-rGO 结合后具有 improved 催化活性和 enhanced 电荷传递特性的材料,可提升整体性能。Cu2SCu_2SHβcdrGOH{\beta}cd-rGO 之间的相互作用由 van der Waals 力和静电相互作用调节,使其成为一种稳定的催化剂且不会破坏复合材料结构。此外,Cu2S/HβcdCu_2S/H{\beta}cd 聚集于 rGO 的层状片段上可显著降低,进而提高导电性。上述特征导致在制作用于 glassy carbon electrode (GCE) 的传感器时,观察到 improved 氧化响应电流。该传感器对 5-羟色氨酸的灵敏度范围为 0.019 到 0.299 μ\muM 和 4.28 到 403.14 μ\muM,检测限(LOD)为 1.2 nM 或 0.0012 μ\muM,灵敏度约为 15.9 μ\muA μM1{\mu}M^{-1} cm2cm^{-2}。该传感器对包括氨基苷、多巴胺、肾上腺素、氢苷、褪黑激素和氯在内的 common interferents 显示出优异的 selectivity。生物样本的实际样本研究显示良好的回收率,表明所制作的传感器具有有效性。因此,Cu2S/HβcdrGOCu_2S/H{\beta}cd-rGO 的 cost-effective 且 straightforward 集成将成为检测 SR 的杰出电化学催化剂。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.04493,
  title  = {A copper sulfide-hydroxypropyl $\beta$-Cyclodextrin-reduced graphene oxide composite for highly sensitive electrochemical detection of 5-hydroxytryptamine in biological samples},
  author = {Aravindan Santhan and Kuo Yuan Hwa and Slava V. Rotkin and Cheng-Han Wang and Chun-Wei Ou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.04493},
  year   = {2025}
}