负载四甲基联苯胺的PVA纳米纤维条，通过Cu2+催化实现过氧化氢的可视化检测及其应用

《Journal of Biological Engineering》：Tetramethylbenzidine loaded PVA nanofibers strip for visual detection of hydrogen peroxide via Cu2+ catalysis and its applications

过氧化氢检测采用聚乙烯醇纳米纤维负载四甲基苯胺酚构建比色传感器，电纺法制备的PVA/TMB纳米纤维直径324-551 nm，在3.125-100 μM范围内呈现线性吸光度变化（检测限2.60 μM），对H?O?特异性强且可排除常见生物干扰物质。该传感器在健康人尿样中检测H?O?回收率96-103%，适用于快速现场检测及医疗、环境监测应用。

　　

摘要

背景

传感器技术的进步促进了成本效益高且灵敏度极高的传感器的开发，这些传感器显著提高了在各个领域中对生物分析物的检测能力。本研究提出了一种检测过氧化氢（H?O?）的新方法，过氧化氢是生物系统和环境系统中的一种关键分析物。该研究基于负载有四甲基苯胺（TMB）的聚乙烯醇（PVA）纳米纤维，开发了一种简单且灵敏的比色传感平台。

结果

通过扫描电子显微镜对纳米纤维进行了表征，确认其形成了直径介于324至551纳米之间的光滑、纺锤形纤维。比色检测方法利用了TMB，在Cu2?的催化作用下，TMB在H?O?存在下发生氧化反应，产生特征性的蓝色。结果显示，随着H?O?浓度的增加（范围为3.125至100 μM），吸光度呈线性增长，检测限低至2.60 μM。该系统对H?O?表现出优异的特异性和选择性，在100 μM浓度下，能够区分H?O?与常见的生物干扰物（如谷胱甘肽、L-半胱氨酸、尿素、抗坏血酸或各种离子）。这种新的比色传感器成功用于检测健康受试者尿液中的H?O?含量，显示出了极高的回收率（96–103%）。

意义

这项工作介绍了一种简单、成本效益高且选择性强的比色传感器，能够实现快速、现场的H?O?检测，无需依赖复杂的仪器设备。此外，电纺制备的PVA/TMB纳米纤维在医学诊断、环境监测和其他生物传感应用中具有巨大的潜力。

图形摘要