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據新華社報道，復旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究員魏大程課題組在場(chǎng)效應晶體管傳感器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。他們開(kāi)發(fā)出一種基于內剪切反應的石墨烯場(chǎng)效應晶體管傳感器，實(shí)現了對羥基自由基的檢測。

近日，相關(guān)研究成果以《基于內剪切反應的石墨烯場(chǎng)效應晶體管自由基傳感器》為題在線(xiàn)發(fā)表于《自然·通訊》。

據介紹，羥基自由基是一種生物體內存在的超高活性自由基，能夠破壞細胞與組織內的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA等生物分子，與許多疾病及衰老現象密切相關(guān)。傳統檢測方法，諸如電子自旋共振、熒光、色譜、電化學(xué)等都需要標記，設備成本高，在選擇性、檢測限、定量及便利度等方面存在不足。相比之下，場(chǎng)效應晶體管傳感器不需要標記，具有高靈敏度、低成本、微型便攜、實(shí)時(shí)檢測等優(yōu)勢，是一種潛力巨大的傳感技術(shù)，被廣泛應用于檢測金屬離子、DNA、蛋白質(zhì)、有機小分子等。

然而，羥基自由基化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，很容易轉變成其他物質(zhì)，這使其僅有百萬(wàn)分之一秒的“壽命”而很難被發(fā)現。因此，到目前為止還沒(méi)有關(guān)于羥基自由基場(chǎng)效應晶體管傳感器的報道。

針對這一問(wèn)題，魏大程團隊開(kāi)發(fā)了一種基于內剪切反應的石墨烯場(chǎng)效應晶體管傳感器。在傳感器中，石墨烯作為導電溝道。檢測過(guò)程中，羥基自由基與Au-S鍵發(fā)生氧化剪切反應，從石墨烯表面釋放帶電金屬離子，引起石墨烯溝道的電流變化，從而間接實(shí)現對羥基自由基的檢測。

該傳感器對羥基自由基具有良好的選擇性，最低檢測濃度達到十億分之一摩爾。