電化學生物傳感器技術是生物傳感器領域中的一項新興技術,是定量分析體液中生化分析物的強大工具,為確保傳感器的高效性和穩定性,選擇合適的漿料材料是至關重要的。本篇文章將以柏醫健康生物傳感器生態圈合作伙伴蘇州泓湃科技有限公司(以下簡稱“泓湃科技”)自主研發的電化學傳感器漿料為例,帶大家了解下電化學生物傳感器電極漿料的種類及應用。
金作為貴金屬,在導電性、化學穩定性和生物相容性等方面表現優異,可用于DNA傳感器、蛋白質傳感器以及酶傳感器等生物傳感器制備。經柏醫健康研究測試發現,柏醫健康制備的金電極具備卓越的導電性、高穩定性與生物相容性,可廣泛應用于生物傳感器制備中。

銀-氯化銀漿料被廣泛應用于葡萄糖、脫氧核糖核酸(DNA)和蛋白質檢測等領域。例如,泓湃科技自主研發的銀-氯化銀漿料具備優異的導電性和穩定性,由此制備的參比電極具備高靈敏度、信號響應速度快、長期穩定性和韌性優異,可保持15天以上信號穩定。

純銀漿料在電化學傳感器中起到了傳導電流的重要作用,因其具有高導電性,被廣泛應用于生物傳感器制備及電極修飾等方面。例如,泓湃科技自主研發的純銀漿料,具備低溫快速固化、抗氧化優異和韌性良好的特點,可應用于BGM(指尖血糖監測)和CGM(持續血糖監測)的電極制備中。

銀碳漿料是一種優質的導電材料,具有機械強度高、耐久性好、導電性能的可調控的特點,能夠提高傳感器的靈敏度和穩定性,還能有效抑制氧化反應。
鉑碳漿料具有出色的導電性和穩定性,可提高電化學生物傳感器的催化能力,被廣泛應用于氧氣和葡萄糖檢測中。根據泓湃科技實驗數據結果,相較于國外競品鉑碳漿,泓湃科技制備的鉑碳漿信號靈敏度有明顯優勢。

此外,在鉑碳漿料的應用方面,柏醫健康以鉑碳漿料制備的鉑電極具備催化靈敏度高、背景噪音低、耐彎折性優異、生物兼容性優的特點。

碳漿料具備優異的導電性和生物相容性,可根據實際需求調整其電導率和穩定性,目前被廣泛應用于生物傳感器領域。根據泓湃科技實驗數據結果,利用其自主研發的碳漿料和鉑碳漿料制備的CGM碳電極和鉑碳電極細胞活力值均保持在70%以上。

備注:50%-指的是100%的浸提液等比稀釋
CGM碳電極和鉑碳電極獨立生物毒性(未覆蓋保護膜)測試結果
此外,納米材料具有比表面積大、填充能力強和電子轉移速率高、生物相容性好等優點,協同增強電化學信號。石墨烯、碳納米管、結晶金剛石和類金剛石碳都是具有獨特電化學特性的碳納米材料,已在電化學生物傳感器中被廣泛應用。
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參考文獻:
[1] 電化學生物傳感器顛覆性變革生物檢測方式,將支撐起數千億下游應用市場.
蘇州泓湃科技有限公司成立于2020年11月,是一家從事“專精特新”類電子漿料和電子陶瓷材料研發、生產的企業。公司主營業務包括混合厚膜電路系列電子漿料,樹脂(有機)金屬漿,高、低溫共燒陶瓷元器件完整配套電子漿料及生瓷膜,多層陶瓷電容、電感等片式元件用系列電子漿料,生物傳感器及PET/PI柔性膜為基材的低溫固化系列漿料,導電、導熱膠系列共7大類產品體系。涉及從貴金屬Au、Ag、Pt、Pd、RuO2到賤金屬W、Mo、Mn、Cu、Ni,以及C、BN等全系列漿料的開發集成。
柏醫健康成立于2018年,是一家集高端醫療器械CDMO功能的智能生物傳感器及智能神經調控器的器械開發及制造企業。作為CGM(連續血糖監測)領域的全棧技術鏈主企業,柏醫健康已成功為國內外多家CGM企業賦能,提供生物電極、外膜材料、軟硬技術、智能制造系統及研發技術服務。在創新投入與產出方面,柏醫健康在CGM領域擁有各類專利50余項,其中授權發明專利5項,在珠海、杭州等地建有研發生產場地共計約8000平并已成功獲批杭州市柏醫健康生物電子企業高新技術研發中心。當前,依托CGM行業巨大的市場體量及柏醫獨特的技術優勢,柏醫健康正步入發展的快車道,并著手加速進軍體外診斷、神經調控、可穿戴大健康等方向,其中2項產品方向獲得浙江省科技廳"領雁"計劃支持,并于2024年初獲得珠海高新金投及下游企業千萬元天使輪投資。未來,柏醫將聚焦先進封裝、智能傳感技術、先進半導體技術的融合,努力為新質生產力賦能。

原文始發于微信公眾號(柏醫健康):技術科普 | 電化學生物傳感器之電極漿料:實現精準傳感的關鍵