材料院Ajit Khosla教授在国际顶级期刊发表综述文章

近日，西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院Ajit Khosla教授在国际顶级期刊《Materials Science & Engineering R-reports》发表了题目为：3D printedelectrochemical devices for bio-chemical sensing: A review的论文，综述了3D打印电化学传感器的最新发展，并希望将其应用于未来生物医学领域的可穿戴和智能植入式传感器系统。

近十年来，3D打印技术飞速发展，使得生产用于生化传感领域的低成本、小型3D打印设备成为可能，这是朝着提高生活质量和实现“联合国可持续发展目标3：良好健康和福祉“迈出的有力一步。与传统制造工艺相比，3D打印具有更灵活的设计制造、更低的能耗和废物产生、更短的上市时间等优势，现在科学家、工程师、医疗专业人员都能更轻松的构建原型。

在这篇综述中，首先说明了什么是3D打印技术，并介绍了制造电化学传感器的三种3D打印技术（熔融沉积建模（FDM）、选择性激光熔化（SLM）、立体光刻（SLA））以及3D打印笔这一手持工具。其次，绝缘热塑性聚合物(PLA, ABS)和各种碳基材料的混合物通常用于制造电化学传感器工作电极（WE）和对电极（CE）。为了去除部分绝缘的PLA聚合物来暴露更多的电活性材料，从而提高电极的导电性，文章提出了许多不同的电极修饰方法，例如通过抛光进行机械活化(MA)，化学活化(CA)，电化学活化(EA)，绿色活化(通过使用还原剂)。此外，作者进一步详细研究了3D打印电极和设备用于检测各种分析物的方法，并用大篇幅比较了3D打印生化传感器在检测重金属/水污染物、有毒/爆炸性物质、神经递质、致病细菌和其他生物分析物(如细菌、蛋白质、DNA和病毒)中，关于灵敏度、线性范围和检测极限方面的分析性能。

尽管在成熟应用并广泛推广3D打印生化传感器之前，仍有许多障碍需要克服，但本文中收集到的大量实例有助于展望该技术的前景。未来在此领域将会呈现出一种持续性的发展，由研究人员、公司和爱好者共同推动，并发生在从材料设计到工艺优化创新以及软件改进的各个领域。

据了解，《Materials Science & Engineering R-reports》是一本专注于材料科学综合领域的English学术期刊，创刊于1993年，由ELSEVIER SCIENCE SA出版商出版，出版周期Irregular。该刊发文范围涵盖材料科学综合等领域，旨在及时、准确、全面地报道国内外材料科学综合工作者在该领域的科学研究等工作中取得的经验、科研成果、技术革新、学术动态等。该刊已被SCI、SCIE数据库收录，在中国科学院JCR最新升级版分区表中，该刊分区信息为大类学科工程技术1区，影响因子为31。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927796X23000402