Laser scribing is a technique that converts carbon-rich precursors into 3D-graphene nanomaterial via direct, single-step, and maskless laser writing in environmental conditions and using a scalable approach. It allows simple, fast, and reagentless production of a promising material with outstanding physicochemical features to create novel electrochemical sensors and biosensors. This review addresses different strategies for fabricating laser-scribed graphene (LSG) devices and their association with nanomaterials, polymers, and biological molecules. We provide an overview of their applications in environmental and health monitoring, food safety, and clinical diagnosis. The advantages of their integration with machine learning models to achieve low bias and enhance accuracy for data analysis is also addressed. Finally, in this review our insights into current challenges and perspectives for LSG electrochemical sensors are presented.

Laser engraving is a convenient, fast, one-step, and environmentally friendly technique used to produce more conductive surfaces by local pyrolysis. The laser’s thermal treatment can also remove non-conductive materials from the electrode surfaces and improve electrochemical performance. The improvement was assessed by electrochemical tools such as cyclic voltammograms and electrochemical impedance spectroscopy using [Fe(CN)₆]^3−/4− and dopamine as redox probes. The electrochemical results observed showed that a treated surface showed an improvement in electron transfer and less resistance to charge transfer. To optimize the electrode performance, it was necessary to search for the most favorable graphite mines and optimize the parameters of the laser machine (laser power, scan rate, and output distance). The resultant material was adequately characterized by Raman spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM), where an irregular surface composed of crystalline graphite particles was noticed. Furthermore, as a proof-of-concept, it was applied to detect indapamide (IND) in synthetic urine by flow injection analysis (FIA), a diuretic drug often used by athletes to alter urine composition to hide forbidden substance consumption in doping tests.

A gravação a laser é uma técnica conveniente, rápida, de uma etapa e ecologicamente correta, usada para produzir superfícies mais condutoras por pirólise local. O tratamento térmico do laser também pode remover materiais não condutores das superfícies dos eletrodos e melhorar o desempenho eletroquímico. A melhoria foi avaliada por ferramentas eletroquímicas como voltamogramas cíclicos e espectroscopia de impedância eletroquímica usando [Fe(CN)6]3-/4- e dopamina como sondas redox. Os resultados eletroquímicos observados mostraram que uma superfície tratada apresentou melhora na transferência de elétrons e menor resistência à transferência de carga. Otimizamos os parâmetros da máquina a laser para alcançar o desempenho eletroquímico aprimorado da mina de grafite, como tipo de grafite e potência do laser, taxa de varredura e distância de saída. O material resultante foi adequadamente caracterizado por espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura (MEV), onde foi observada uma superfície irregular composta por partículas cristalinas de grafite. Além disso, como prova de conceito, foi aplicado para detectar indapamide (IND) em urina sintética por análise de injeção em fluxo (FIA), uma droga diurética frequentemente usada por atletas para alterar a composição da urina e ocultar o consumo proibido de substâncias. em testes de doping.