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李海超博士荣获“中国材料大会博士生创新奖”

发布时间:2023-07-25    作者:    来源:     浏览次数:


近日, 在深圳举行的2022—2023中国材料大会上,粉末冶金国家重点实验室李海超博士的“多巴胺检测用硼掺杂金刚石膜电极材料及其电化学性能研究”论文获得博士生创新奖!这是继今年四月份获得“第八届中国国际互联网+创新创业大赛”金奖之后,他获得的第二个学术荣誉!

多巴胺与帕金森、阿尔兹海默症以及抑郁症等神经类疾病密切相关,实时监测多巴胺的浓度变化可为相关疾病的诊疗提供重要临床依据。然而目前主流的高效液相色谱、比色法以及毛细管电泳法等均不能实现实时监测功能,而荧光光谱法仍存在基因编辑的风险。可实现实时监测的电化学方法有望实现这一目标,然而当前研究的神经检测电极仍然面临灵敏度不高、选择性不强、稳定性不足等问题。针对上述难点,基于课题组多年金刚石薄膜的研究基础,成功开发出了多类型多巴胺电化学传感用金刚石电极,从数十平方毫米的片电极到数十微米直径的针电极,覆盖了从体外检测设备到体内植入实时监测的多个使用场景。首先,针对电极活性不足的问题,创新性地提出在传统金刚石膜表面通过溶碳型金属刻蚀方法获得纳米多孔的金刚石电极表面,大大提升了电极的电化学活性;其次,针对选择性弱和稳定性差等问题,提出在金刚石纳米多孔内修饰高活性的纳米颗粒,获得高活性、高选择性的同时,通过嵌入-锚定的方式极大提高了电极的稳定性,开发的电极半年后仍能保持95%的性能;最后,针对活体监测问题,开发了均匀直径的微米尺度金刚石微电极并用于活体内多巴胺监测。

上述研究成果较好地解决了电化学检测多巴胺领域存在的灵敏度、选择性和稳定性方面的问题,为新一代神经传感类电极的开发提供了新的参考,诠释了医工结合的生动实践,在大健康领域和脑机结合领域展现出广阔的应用前景。