从“躺平”到“站起来”，直立石墨烯能做哪些事

2024-11-29 15:35

在日新月异的科技时代，每一种新材料的发现都预示着人类文明的又一次飞跃。今天，让我们一同走进石墨烯的奇妙世界，探索其衍生材料——直立石墨烯的非凡魅力，以及它在多个领域，尤其是生物传感器上的革命性应用。

石墨烯：材料科学的“黑金”

石墨烯，这个被誉为“神奇材料”的碳同素异形体，以其单层原子厚度、出色的导电导热性和极高的机械强度，自发现以来便吸引了全球科学家的目光。它不仅是材料科学界的宠儿，更是未来科技发展的基石。

从“躺平”到“站起来”：石墨烯的华丽转身

众所周知，石墨烯的发明是被科学家用胶带“撕下来”的，是一个二维的平面形态；当石墨烯以平面形态存在时，其潜力虽大，却也有局限性。相比之下，直立石墨烯——一种使用CVD（气相沉积）方法制备的原位生长于基材表面的少层石墨烯复杂薄膜材料，如同一朵朵精致的花瓣，厚度小于1纳米，却拥有更加独特的结构和性能。这种“站立”的姿态，不仅极大地增加了材料的比表面积，还赋予了它前所未有的功能特性。

上图：直立石墨烯电子显微镜照片（50万倍）

直立石墨烯：多领域应用的璀璨明星

直立石墨烯凭借其高纯度、卓越的稳定性能、巨大的比表面积和良好的生物相容性，迅速成为电化学传感器、柔性可拉伸应变传感器等领域的核心材料。尤其在生物传感器领域，直立石墨烯的引入，让传感器的检测灵敏度和稳定性迈上了新的台阶。

作为一种前沿的人工晶体纳米材料，其独特的结构和优异的性能使其在多个领域展现出广泛的应用前景。因其材料纯度高、稳定性能优越、比表面积大、生物相容性好等特点，可作为电化学传感器、柔性可拉伸应变传感器等实用型产品的核心材料。

目前，基于直立石墨烯材料研发的生物传感器，其功能物质能够均匀分散于材料表面，提高了传感器的检测灵敏度和稳定性。与其他生物芯片相比，其非常突出的四个特征：高稳定性、高灵敏度、易修饰、成本更低，为生物电子信息技术等领域提供了完美的材料解决方案。

直立石墨烯应用范围

上图：直立石墨烯应用范围广泛

生物传感器的革命：直立石墨烯的力量

高稳定性：高纯度和化学稳定性确保了检测结果的稳定性和一致性，让每一次检测都值得信赖。

高灵敏度：纳米级的结构、快速的电子转移速度，使得直立石墨烯传感器能够捕捉到更低浓度的目标分子，突破传统检测极限。

易修饰：丰富的化学活性位点，让直立石墨烯能够轻松偶联各种功能基团，满足多样化的检测需求。

经济性：通过复合纳米金属替代贵金属电极，不仅降低了成本，还提升了检测效率，真正实现了性价比的飞跃。

溢鑫科技：POCT手持检测仪的创新实践

在这一波技术浪潮中，溢鑫科技凭借其在电化学技术领域的深厚积累，成功研发出基于直立石墨烯薄膜材料的三电极生物传感器，并配套推出POCT手持检测仪解决方案。该方案以超快检测速度（10分钟内完成）、超高灵敏度（灵敏度达pg/mL级别）和低廉价格（主机千元级，耗材低于5元/次）为核心优势，广泛应用于人体医疗检测（如心梗、脑梗、呼吸道传染病等）、动物医疗检测（包括非洲猪瘟、禽流感等RNA病毒及DNA病毒）等多个领域。