DOI:10.1016/j.bioelechem.2020.107725
當前的工作旨在提高納米材料在固態工作電極界面上的附著力。為此，本文提出了一種有效的方法，該方法要求用最佳薄層的Nafion修飾電極界面。這種選擇性滲透層確保了傳感器接口的穩定性，而不會妨礙生物分子和電子的傳輸。以電紡氧化鈰納米纖維（CeNF）修飾玻碳電極（GCE）為例，用分析電化學方法評估了GCE/CeNF/Nafion界面的穩定性及其他性能。CeNF是通過靜電紡絲合成的，并使用X射線衍射光譜、熱重分析、傅立葉變換紅外光譜和場發射掃描電子顯微鏡對其進行了表征。此外，對加標緩沖液樣品中的敗血癥特異性生物標志物TNF-α進行檢測，以評估Nafion對界面敏感性的影響。GCE/CeNF和GCE/CeNF/Nafion檢測TNF-α的LOD分別為2.8fg/mL和1.2fg/mL。對GCE/CeNF和GCE/CeNF/Nafion界面的電化學阻抗譜（EIS）結果進行的比較分析，證實了穩定性的提高，且沒有影響靈敏度和極限檢測。
圖1：（A）CeNF納米纖維的制備過程示意圖，（B）用于檢測TNF-α的GCE/CeNF和GCE/CeNF/Nafion電極基傳感器的示意圖。
圖2：（A）煅燒前沉積在硅基底上的CeNF的SEM圖像；（B）和（C）在400℃下煅燒后滴鑄到硅基底上的CeNF粉末的FESEM圖像；（D）CeNF的元素分析。
圖3：（A）CeNF的XRD光譜；（B）拉曼光譜；（C）FTIR光譜；（D）TG分析。
圖4：（A）兩個電極在各洗滌步驟下的電荷轉移電阻比較；（B）GCE、GCE/Nafion、GCE/CeNF和GCE/CeNF/Nafion的奈奎斯特圖；（C）GCE/CeNF電極在20-100mV/s的不同掃描速率下的循環伏安圖；插圖：對應于伏安圖的陽極峰值電流；（D）GCE/CeNF/Nafion電極在20-100mV/s的不同掃描速率下的循環伏安圖；插圖：對應于伏安圖的陽極峰值電流。
圖5：（A）TNF-α修飾GCE/CeNF/Nafion電極的阻抗響應與TNF-α濃度的函數關系（插圖顯示了擬合電路模型）；（B）使用四參數S型曲線擬合的GCE/CeNF/Nafion電極的校準曲線（插圖顯示動態線性范圍）；（C）TNF-α修飾GCE/CeNF電極與TNF-α濃度的函數關系，（插圖顯示了擬合電路模型）；（D）使用四參數S型曲線擬合的GCE/CeNF電極的校準曲線（插圖顯示動態線性范圍）。
圖6：（A）GCE/CeNF和（B）GCE/CeNF/Nafion電極圖，確保電化學反應起源與TNF-α抗原結合之間的相關性。
圖7：（A）CeNF和（B）CeNF/Nafion基生物電極的EIS與加標血漿樣品中TNF-α的關系圖以及邏輯S型曲線擬合。
圖8：（A）GCE/CeNF/Nafion和（B）GCE/CeNF電極的選擇性分析：條形圖表示每1pg/mL非特異性化合物（HSA，FIB，TNT，FIP和sTREM-1）的ΔRct。插圖表示當非靶抗原（1:1混合物）、無TNF-α的混合物以及含TNF-α的混合物存在時，兩個電極的干擾分析。（C）GCE/CeNF/Nafion和（D）GCE/CeNF電極：條形圖表示生物電極儲存28天的Rct（N=3）。
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