1. 大面积高性能电极的批量制备技术
突破传统图案化技术（喷墨、光刻等）的设备与成本限制，建立两类核心电极制备方案：
激光雕刻石墨烯电极：以指甲油、酚醛树脂、水溶性木质素为前驱体，通过 405nm 激光直接在 PVC、PET 等基底上雕刻石墨烯电极阵列，具有背景电流低、电位窗口宽、机械性能优良的特点。例如，指甲油基石墨烯电极对亚硝酸盐的检测线性范围达 0.002~1.0mM，木质素基电极经配方改进后，机械强度提升 30% 以上，可稳定吸附功能蛋白（如葡萄糖氧化酶 GOD）；
模板过滤金属 / 碳基电极：基于减压过滤与光敏印章技术，批量制备碳纳米管（SWCNTs）、纳米多孔金（SINPGEs）电极阵列。其中，盐诱导制备的 SINPGEs 对 H₂O₂检测线性范围达 0.005~3.0mM，经 KMnO₄化学活化后可抗 0.1M Cl⁻毒化，检测限低至 1.8μM，且 Au 利用率接近 100%，大幅降低成本。
2. 抗污化 / 抗毒化传感界面构筑
针对复杂生理环境的检测干扰，开发两类防护策略：
结构性抗污：利用激光雕刻石墨烯、纳米多孔金的多孔结构，通过物理吸附固定 BSA-Tween-20 复合膜，形成单分子抗污层，可直接检测 5 倍稀释人唾液中的尿酸，检测线性范围 20.0~1000μM，回收率达 95%~105%，高浓度黏蛋白存在下信号无明显衰减；
化学抗毒化：通过碱性电化学活化或 KMnO₄修饰，在 SINPGEs 表面沉积超小粒径 MnO₂纳米颗粒，利用金与 MnO₂的协同作用，阻断 Cl⁻对电极活性位点的占据，实现高浓度 Cl⁻环境中 H₂O₂的稳定检测。
3. 液滴阵列高通量传感体系集成
创新设计 “双电极太阳能电池型” 传感构型，突破单通道设备通量限制：
叠层环盘微孔阵列：通过减压过滤制备 AgNWs/C₆₀-CR 光阳极与 SWCNTs/PNWs 阴极，经激光切割与胶带封装，在 3.2cm×3cm 滤膜上构建 42 通量液滴阵列光电化学传感器，对敌敌畏的检测线性范围 0.001~22.5μM，单样本仅需 6μL 溶液，通量可并联无限拓展；
共平面寻址阵列：激光雕刻亲水性 LIG 电极作为基底，滴涂金属硫化物光电材料形成光阳极，搭配氧化还原电对修饰的阴极，实现硫代胆碱（TCI）、H₂O₂等分子的寻址检测，结合代谢酶（如尿酸氧化酶）可同时分析唾液中葡萄糖、乳酸、尿酸三指标，检测时间缩短至 10 分钟 / 批次。
4. 肿瘤细胞活性监测与药敏测试应用
将传感阵列与机器学习结合，建立实用化检测方案：
代谢小分子动态监测：在液滴阵列中培养 HepG2、MCF-7 等肿瘤细胞，通过 LIG-TiO₂-Pt 修饰电极实时监测细胞分泌的 H₂O₂，电流响应与细胞活性呈线性相关（R²=0.997），可动态反映药物作用下细胞代谢变化；
机器学习辅助药敏筛选：采用 36 通量液滴阵列，在不同液滴中加入不同抗癌药物，通过自动化寻址设备（3D 打印集成参比 / 对电极）周期性检测 H₂O₂浓度，提取峰电流、衰减速率等多参数，结合 XGBoost 算法，药物筛选准确率提升至 92% 以上，筛选效率较传统方法提高 8 倍。
