纳米酶修饰植入式微电极对电化学传感性能的提升作用与应用研究

阳瀚祺; 黄爽; 刘静; 刘爽杰; 刘铮杰; 陈家宜; 高路康; 黄新烁; 姚传捷; 徐兴元; 张晓东; 陈惠琄; 谢曦

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240251

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纳米酶修饰植入式微电极对电化学传感性能的提升作用与应用研究

研究论文 | 更新时间：2025-03-14

- 纳米酶修饰植入式微电极对电化学传感性能的提升作用与应用研究
- Nanoenzymes modified implantable microelectrodes for enhanced electrochemical sensing performance
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2025年64卷第2期页码：94-102
- 作者机构：
  
  1.中山大学电子与信息工程学院，广东广州 510006
  2.中山大学生物医学工程学院，广东深圳 518107
  3.中山大学附属第一医院，广东广州 510080
  4.天津大学医学院，天津 300072
- 作者简介：
  
  阳瀚祺（2000年生），男；研究方向：生物医学电子学；E-mail：yanghq53@mail2.sysu.edu.cn；
  黄爽（1995年生），女；研究方向：生物医学电子学；E-mail：huangsh239@mail.sysu.edu.cn；
  刘静（1989年生），女；研究方向：生物医学电子学；E-mail：liuj753@mail.sysu.edu.cn；
  谢曦（1986年生），男；研究方向：生物医学电子学；E-mail：xiexi27@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2021YFF1200700);国家自然科学基金(T2225010;32171399;32171456);中国博士后科学基金(2023TQ0386);广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515011267;2023A1515111139)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240251
  中图分类号： O657.1;TB383
- 收稿日期：2024-08-09，
  
  录用日期：2024-09-23，
  
  网络出版日期：2024-10-21，
  
  纸质出版日期：2025-03-15
- 稿件说明：
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阳瀚祺,黄爽,刘静等.纳米酶修饰植入式微电极对电化学传感性能的提升作用与应用研究[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2025,64(02):94-102.

YANG Hanqi,HUANG Shuang,LIU Jing,et al.Nanoenzymes modified implantable microelectrodes for enhanced electrochemical sensing performance[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2025,64(02):94-102.
阳瀚祺,黄爽,刘静等.纳米酶修饰植入式微电极对电化学传感性能的提升作用与应用研究[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2025,64(02):94-102. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240251.

YANG Hanqi,HUANG Shuang,LIU Jing,et al.Nanoenzymes modified implantable microelectrodes for enhanced electrochemical sensing performance[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2025,64(02):94-102. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240251.

摘要

探究了三种纳米酶（Au

，Au

）对银丝微电极（AgME）、金丝微电极（AuME）以及大脑皮层电图微电极（EcoGME）的修饰及检测方法。首先，本文成功将三种不同的纳米金属团簇材料修饰到三种电极的表面。电化学阻抗谱实验表明，纳米酶修饰后的电极在低频区域的交流阻抗显著降低。同时，研究了纳米酶修饰对不同电化学记录的影响。采用循环伏安法、差分脉冲伏安法、方波脉冲伏安法、常规脉冲伏安法和线性扫描伏安法对纳米酶修饰的电极进行测试，探讨不同纳米酶材料、电极基材以及检测方法在神经信号采集中的应用效果。研究成果能为神经科学研究等提供了更加精准、高效的传感选择方案。

Abstract

We investigated the modification of three types of nanoenzymes（Au

，Au

，and Au

）

on Ag microelectrodes（AgME），Au microelectrodes（AuME），and electrocorticography microelectrode（EcoGME）. In this study， three distinct nanoenzymes were successfully immobilized onto the surfaces of three different electrodes. The electrodes modified with nanoenzymes mitigated the inherently high impedance characteristic of conventional neuroelectrodes. Meanwhile， we investigated the effect of nanoenzymatic modifications on different electrochemical recording methods， including electrochemical impedance spectroscopy， cyclic voltammetry， differential pulse voltammetry， square wave pulse voltammetry， normal pulse voltammetry and linear scanning voltammetry. By investigating the effects of various nanoenzyme materials，electrode substrates，and detection methods in neural signal acquisition applications，the findings provide more precise and efficient sensing options for neuroscience research and clinical practice.

关键词

Keywords

references

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