SPR biosensor with a graphene overlayer for carcinoma detection.
早期癌检测受益于无标记、高灵敏度的表面等离子共振(SPR)生物传感器。本研究采用传输矩阵法(TMM),在633 nm波长下对基于CaF2/Cu/TiO2/石墨烯的多层SPR结构进行计算评估。在1–5 ng/mL癌相关生物标志物浓度范围内,分析了反射率、共振角位移和近场分布,并推导灵敏度、检测准确度(DA)、品质因数(FoM)和检出限...
早期癌检测受益于无标记、高灵敏度的表面等离子共振(SPR)生物传感器。本研究采用传输矩阵法(TMM),在633 nm波长下对基于CaF2/Cu/TiO2/石墨烯的多层SPR结构进行计算评估。在1–5 ng/mL癌相关生物标志物浓度范围内,分析了反射率、共振角位移和近场分布,并推导灵敏度、检测准确度(DA)、品质因数(FoM)和检出限...
本文提出一种用于生物传感的改进 Kretschmann 型表面等离子共振(SPR)传感器数值结构,由 BK7 棱镜、TiO2 粘附层、Cu 等离子体金属层和 BaTiO3 保护层组成,并采用角度探测法。铜因可产生比金和银更窄的 SPR 曲线而具有高分辨率潜力,但易氧化;BaTiO3 薄膜可保护 Cu 并显著提升传感性能,TiO2 薄...
本研究提出一种无标记适配体生物传感器,用于孔雀石绿(MG)的灵敏检测。该传感器以金纳米颗粒/多壁碳纳米管@二氧化钛(AuNPs/MWCNTs@TiO2)纳米复合材料修饰金电极。纳米复合材料具有较大比表面积和良好导电性,可改善电流传递并作为适配体固定平台。适配体与互补链(cDNA)通过碱基互补配对形成识别元件,cDNA修饰巯基后通过A...
本文报道了一种基于二氧化钛(TiO2)的非酶电化学葡萄糖生物传感器。作者采用旋涂法结合聚合物前驱体法,将分散的 TiO2 纳米粒子沉积于钛箔表面,经 450 ℃ 氩气热处理制备锐钛矿相 TiO2 厚膜工作电极。扫描电镜显示电极表面存在裂纹和纳米粒子团聚,形成不规则形貌。电化学表征表明,电极响应与其表面形貌密切相关;在葡萄糖存在下,葡...
本文报道了一种高灵敏酶促电化学生物传感器,用于选择性检测黄嘌呤(xanthine, Xn)。该传感器以黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XOs)固定于聚苯胺包覆二氧化钛(polyaniline-wrapped titanium dioxide, PANI@TiO2)纳米杂化作为传感平台。PANI@TiO2 通过化学聚...
本研究以碳点(CDs)和黑磷量子点(BPQDs)修饰二氧化钛(TiO2),构建 TiO2@CDs@BPQDs 纳米复合材料,以增强其光电化学(PEC)性能,并用于 DNA 的灵敏检测。作者采用水热法,以柠檬酸为前驱体制备分散性好、荧光强的 CDs;以黑磷晶体为原料制备粒径均一的 BPQDs。通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变...
二氧化钛(TiO2)因催化与传感应用受到广泛关注,其纳米颗粒可用于葡萄糖转化,且生物相容性支持葡萄糖生物传感器件开发。高效选择性传感器和催化剂的关键在于分析物与传感/催化表面的相互作用及结合模式,包括分子识别事件及其对纳米颗粒电子结构的影响。本文结合周期边界条件(PBC)与团簇方法(CA)两种第一性原理方法,直接比较二者在 D-葡萄...
传统光敏材料如TiO2存在紫外吸收受限、光生电子-空穴对复合快以及缺乏生物偶联功能基团等问题,限制了其在光电化学(PEC)传感中的应用。本文设计并合成了基于Cu(I)、氯离子和4-巯基苯甲酸(MBA)的新型二维配位聚合物CuClx(MBA)y纳米片。该p型材料具有2.59 eV的窄光学带隙,可吸收可见光,并与TiO2形成p-n结。通...
该文报道了一种用于登革热诊断的高灵敏、高特异性石墨烯/二氧化钛阻抗免疫传感器。传感器以石墨烯(graphene, G)和二氧化钛(TiO2)构建修饰界面,并采用植物来源的四价登革病毒包膜糖蛋白域III(envelope glycoprotein domain III, EDIII)作为探针抗原。EDIII 探针抗原固定于电极表面后,...
本文采用简单气相聚合方法在二氧化钛(TiO2)纳米颗粒表面合成超薄聚苯胺(PANI)涂层,得到PANI–TiO2复合材料。该方法可选择性地在TiO2表面形成超薄PANI层,使复合材料兼具两种母体材料性质并产生协同效应。SEM、TEM、EDX及元素映射证实超薄膜在TiO2表面形成;TGA、UV/Vis和XRD进一步表征。该复合材料通过...
本文报道了一种用于食品中大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)检测的二氧化钛(TiO2)涂层蚀刻长周期光栅(e-LPG)光纤生物传感器。该传感器基于单模光纤长周期光栅,通过氢氟酸蚀刻包层增强倏逝场,并在光栅区沉积40 nm TiO2薄膜,利用扫描电子显微镜确认薄膜形貌。识别元件为共价固定于TiO2涂层表面的T...
本文报道了一种用于早期检测上皮细胞黏附分子(EpCAM,肿瘤标志物)抗原的电化学免疫传感器。该传感器以氧化铟锡(ITO)玻璃为基底,将水热法合成的还原氧化石墨烯(rGO)/纳米二氧化钛(TiO2)纳米复合材料通过电泳沉积修饰在 ITO 表面,并经光谱、显微和电化学方法确认。rGO@TiO2/ITO 电极表现出改善的电子转移动力学,电...
本文设计并评估了一种基于二氧化钛(TiO2)纳米结构修饰多壁碳纳米管(CNTs)的过氧化氢(H2O2)传感器与生物传感器。传感器以玻璃碳(GC)电极为基底,构建 TiO2–CNT 复合膜,并用电沉积普鲁士蓝(PB)作为电催化剂;进一步将辣根过氧化物酶(HRP)固定于 TiO2–fCNT 膜上,即构成 H2O2 生物传感器。功能化 C...
二氧化钛(TiO2)因在紫外光激发下可产生活性氧(ROS),常被用于有毒有害物质的去污和自清洁过程;但其宽带隙使光催化活性主要局限于紫外区。通过金属掺杂可拓展TiO2的响应范围至可见光区。本文制备并表征了多种TiO2晶型及其改性材料,以增强其在紫外/可见光范围内的光催化活性。为验证环境去污能力,作者以有机磷农药兼神经毒剂模拟物pro...
本文报道了两种基于不同传感基质的尿素生物传感器,并将其分别集成到无线测量系统和微流控测量系统中。两种传感器分别为磁性微球(MBs)-脲酶/氧化石墨烯(GO)/二氧化钛(TiO2)体系和MBs-脲酶/GO/氧化镍(NiO)体系。无线测量系统验证了远程检测尿素的可行性,但作者指出其稳定性和精度仍需改进。微流控测量系统则展示了动态条件下的...
关于磁性TiO2基纳米光催化剂环境影响的信息仍然缺乏。本研究以水培拟南芥为模型,评估新型磁性纳米光催化剂N-TiO2/Fe3O4@SiO2(NTFS)对植物的潜在影响。结果表明,NTFS可被拟南芥根系吸收,并向上运输至叶片维管组织和叶肉,证实了从根到叶的跨器官转运。采用傅里叶变换红外光谱分析暴露于NTFS及其两个主要组分N-TiO2...
本文构建了一种基于原位电化学生成铜纳米团簇(Cu NCs)作为发光体、二氧化钛(TiO2)作为共反应加速剂的超灵敏电化学发光(ECL)生物传感器,用于检测 microRNA-21(miR-21)。首先,通过 Exo III 辅助扩增与杂交链反应(HCR),将少量 miR-21 转化为大量富含 AT 的双链 DNA(dsDNA),从而...
DNA 核苷酸常被用作修饰电极上的分子识别元件,用于多种疾病的检测,但 DNA 固定机制及电荷转移过程在文献中描述仍不充分。本文开展电化学与光谱研究,表征直接固定在纳米结构 TiO2 表面的 DNA 结构中所涉及的分子基团,并评估几何因素对固定过程的影响。O1s 和 P2p 能级的 X 射线光电子能谱表明,DNA 样品通过共价 P-...
本研究首次通过一步水热法制备了银/二氧化钛/三维氮掺杂石墨烯水凝胶(Ag/TiO2/3DNGH),其光电流强度显著增强,归因于多孔结构、氮掺杂石墨烯和金属纳米粒子的协同多重增强。3DNGH 的三维多孔结构可提供极大可及比表面积,有利于锚定 Ag 和 TiO2 纳米粒子;氮掺杂石墨烯与金属纳米粒子的引入可提高光生电子-空穴分离效率并加...
本文报道了一种用于葡萄糖检测的电化学生物传感器。作者将二氧化钛(TiO2,P25)纳米颗粒、葡萄糖氧化酶(GOX)和多壁碳纳米管(CNT)通过超声磷酸盐自组装一步制备成多孔复合微颗粒。TiO2与GOX在pH 5下发生静电吸附,CNT则与TiO2相互缠绕,形成具有较大比表面积和有利微环境的纳米结构,为酶固定和直接电子转移(DET)提供...