민감한 도파민 모니터링을 위한 유연한 Ti3C2Tx MXene 조절 광전화학 센싱 플랫폼

초록 유연한 광전화학(PEC) 기반 센서는 비침습적인 건강 관리 모니터링을 위해 광범위하게 연구되어 왔습니다. 그러나 알려진 전극 재료는 낮은 전기 전도도와 취약한 기계적 특성 때문에 높은 감도와 유연성을 결합하는 기술적으로 관련된 지표를 통합하는 데 어려움을 겪습니다. 여기에서는 적절한 에너지 레벨 매칭을 가진 CdS 양자점과 g-C3N4 사이에 고전도성 및 유연한 MXene을 통합하여 도파민(DA) 검출을 위한 유연한 PEC 기반 센서를 제안합니다. 이론 계산 결과, MXene으로부터 유래된 전자 전도성이 향상된 PEC 전극의 인터페이스는 전자 전이 동역학을 개선할 뿐만 아니라 인터페이스에서 내장 전기장을 형성하여 전자-정공 쌍의 분리 효율을 촉진합니다. 결과적으로, 준비된 센서는 광범위한 검출 범위(1 nM–0.1 mM), 낮은 검출 한계(0.48 nM), 높은 안정성, 선택성 및 재현성을 보여줍니다. 이러한 지표를 바탕으로 센서를 유연한 플랫폼에 통합하기 위한 확장 가능한 스크린 프린팅 방법이 추가로 개발되었습니다. 이 모든 통합된 PEC 기반 센서는 다양한 굽힘 각도와 굽힘 주기에서 안정적인 광전류 신호를 나타냅니다. 따라서 이 연구는 민감한 DA 검출을 위한 유연한 PEC 기반 센서의 확장 가능한 개발을 보여주며 비침습적인 건강 관리 모니터링의 미래 개발에 대한 가능성을 지니고 있습니다.