Photoelectrochemical Biosensor Based on 1D In
光电化学(PEC)生物传感中,高效光生载流子分离是获得优良光电流响应和分析性能的关键。本文构建了一维 In2O3 管负载二维 ZnIn2S4 纳米片的 1D/2D 异质结构,并与前列腺抗原(PSA)适配体集成,用于 PSA 灵敏检测。In2O3 管经两步水热和煅烧法制备,随后原位生长 ZnIn2S4 纳米片。SEM、TEM、UV-v...
光电化学(PEC)生物传感中,高效光生载流子分离是获得优良光电流响应和分析性能的关键。本文构建了一维 In2O3 管负载二维 ZnIn2S4 纳米片的 1D/2D 异质结构,并与前列腺抗原(PSA)适配体集成,用于 PSA 灵敏检测。In2O3 管经两步水热和煅烧法制备,随后原位生长 ZnIn2S4 纳米片。SEM、TEM、UV-v...
去甲肾上腺素(NE)是中枢和自主神经系统中关键的神经递质,参与多种生理与病理过程。在复杂体内环境中,将 NE 与结构相似的 DA 和 EP 区分开是重大挑战。本文提出一种分子对接策略,用于体内选择性、灵敏且超快检测 NE。基于 NE 的分子结构,作者设计了 Zn 单原子修饰 TiO2 基底(Zn1/TiO2)光电化学生物传感器,通过...
本研究提出一种新型光电化学生物传感器,用于检测蛋白激酶活性。作者以金纳米颗粒/MXene–BiOCl莫尔超晶格纳米片作为光电探针,将其与壳聚糖/二氧化钛修饰的丝网印刷碳电极上固定的kemptide结合。在蛋白激酶和ATP作用下,kemptide被磷酸化,磷酸基团与MXene表面Ti位点形成Ti-O-P螯合,从而捕获探针。可见光照射下...
抗坏血酸(AA)在人体重要生物分子的合成与代谢中发挥关键作用,但人体不能自身合成,需通过外源食物补充;AA在储存和加热过程中易降解,导致食品中含量发生变化。因此,开发灵敏、准确的光电化学(PEC)生物传感器检测AA具有重要意义。然而,长波长光照和低偏压PEC材料的缺乏限制了AA生物传感器的发展。本文首次报道3,4,9,10-芘四羧酸...
实时荧光定量PCR(RT-PCR)仍是污水分析中最常用的分子检测技术,但存在耗时长、人力需求高和易出现假阴性等不足。本研究构建了一种自动化机器人驱动的光电化学(PEC)生物传感平台,利用CRISPR/Cas12a系统实现污水中生物负荷的快速、超灵敏和高特异性检测。“神农-1”机器人集成污水采样与预处理等功能模块,简化污水监测流程。该...
连续、长期监测生物体系中的药物分子将推动个性化医疗发展,但复杂体内环境使活体分子检测极具挑战。本文提出一种基于单原子分子识别单元的体内光电化学生物传感器。通过在TiO2-x基底上原子分散Cu单原子,构建协同锚定三站点识别单元,可选择性捕获四环素分子中的双羰基基团和相邻双羟基基团。该光电极经抗污层封装后植入活体小鼠静脉,实现真实生物环...
目前 miRNA 的直接检测常受限于复杂的核酸预扩增和逆转录过程,导致灵敏度低且操作要求高。本文构建了一种由 CRISPR/Cas13a 介导的光电化学(PEC)生物传感平台,用于直接、灵敏地检测 miRNA-21。crRNA-21 对目标 miRNA-21 的直接特异性识别消除了预扩增和逆转录步骤,从而避免信号失真并提高检测灵敏度...
高灵敏且高特异的生物标志物检测对癌症诊断与治疗具有重要意义。本文基于异质结构建了一种低背景噪声、高灵敏度的光电化学生物传感器。该异质结可抑制光生电子-空穴对复合,拓宽光吸收范围,从而改善半导体光电性能。以甲胎蛋白(AFP)为模型靶标,评估了所设计传感器的分析性能。ZnO/Cs3MnBr5异质膜具有均匀多孔结构和较大比表面积,可增强电...
胱抑素C(CysC)已被证明可用于急性肾损伤(AKI)的快速、灵敏早期诊断,因此亟需开发灵敏、新颖且快速的CysC检测方法。本研究设计了一种新型光电化学(PEC)生物传感器用于超灵敏检测CysC。首先将Ti-MOF@DM-LZU1@Au作为光敏材料修饰在ITO电极表面;随后通过抗原抗体特异性免疫反应,将捕获抗体Ab1与CysC组装于...
比值检测因高可靠性和实时自校准而在光电化学生物分析中备受关注,但其实现通常依赖设备空间分辨率以及光活性材料对波长/电位的匹配。本文构建了一种基于正、背面光照的新型比值型光电化学生物传感器,用于检测谷胱甘肽(GSH)。与传统比值方法不同,该传感器无需电压和波长调制,从而避免电压/波长调制引起的潜在串扰。mTiO2与Ag2S之间形成的异...
本研究成功制备了金纳米粒子修饰的ZnO@石墨烯核壳量子点(Au-ZnO@graphene QDs),并首次将其修饰于ITO电极,构建了一种新型光电化学生物传感器(Au-ZnO@graphene QDs/ITO)。通过透射电子显微镜、稳态荧光光谱和X射线衍射对纳米材料进行表征。结果表明,所制备的三元纳米材料具有优异的光电化学性能,明显...
本文成功制备了CdS纳米颗粒修饰的WS2纳米片异质结,并首次用于修饰ITO电极,构建新型光电化学生物传感器CdS/WS2/ITO。薄膜电极采用电泳沉积与逐层离子吸附反应技术结合制备。结果表明,该异质结纳米材料具有优异的光电化学性能,显著优于纯CdS纳米颗粒和二维WS2纳米片。由于表面异质结和有效界面电场的形成,光生电子-空穴对分离增...
本研究探索生物传感器芯片在早期肺癌细胞识别与检测中的应用。芯片基于化学气相沉积在硅基光伏元件基底上生长二硫化钼(MoS2)薄膜,并集成自设计锯齿互指电极(SIE)以促进载流子传输。光学显微镜结果经场发射扫描电子显微镜证实,MoS2生长均匀且对电极扰动小,从而降低开路风险;拉曼光谱进一步验证所制备MoS2为双层结构。研究对含肺癌细胞的...
本文提出一种基于 ZIF-67@MoS2/rGO 复合材料的非酶、可见光响应光电化学生物传感平台。该复合材料通过简便的一步微波辅助水热法合成。MoS2 与还原氧化石墨烯(rGO)构建范德华异质结构,不仅作为可见光活性纳米材料,还可促进光电极与玻碳电极(GCE)之间载流子转移。锚定于 MoS2/rGO 异质结构上的 ZIF-67 提供...
本研究开发了一种用于检测苹果酸的光电化学生物传感器。以沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料片上的氧化铟锡(ITO)薄膜作为透明电极,在其表面共固定化苹果酸脱氢酶(MDH)和碲化镉(CdTe)量子点(QDs)。作者比较了多种生物活性层构建方式,发现将 MDH 与 CdTe 纳米颗粒共同沉积,并用 Nafion/水(1:1)混合液覆...
类风湿关节炎(RA)的有效早期诊断对疾病管理至关重要。本研究提出一种基于细菌视紫红质(BR)光电换能器的新型RA检测方法。BR是紫色膜(PM)中的光驱动质子泵。作者将PM单层修饰电极与瓜氨酸化-α-抗胰蛋白酶重链3(ITIH3)542–556肽共价偶联,用于识别血清中RA相关自身抗体。直接血清涂覆使传感器光电流下降;RA患者血清导致...
本文构建了一种基于分支金红石/锐钛矿二氧化钛(RA-TiO2)电极的光电化学(PEC)DNA检测平台。理论计算表明,金红石与锐钛矿之间的II型能带排列有利于电极内电荷分离,两相界面自生电场可增强电子转移效率。羧基化CdTe量子点(QDs)作为信号放大因子:无目标DNA时,CdTe QDs通过发夹探针DNA铆接在电极表面,其敏化作用显...
本研究报道了一种基于Keggin型多金属氧酸盐(SiW12)接枝硫化镉量子点(SiW12@CdS QDs)和胶体金纳米颗粒(Au NPs)的高灵敏光电化学生物传感器,用于检测HPV 16 DNA。通过简便水热法制备SiW12@CdS QDs,多金属氧酸盐修饰显著增强其光电响应。在Au NP修饰的ITO玻片上,以壳聚糖/金纳米颗粒水凝...
本文报道一种全绿色光电化学生物传感器,用于检测可持续农业中封装于可降解纳米颗粒的除草剂。该传感器以单细胞绿色光合藻 Chlamydomonas reinhardtii UV180 突变体为生物识别元件,通过绿色固定化方案包埋于碳化木质素丝网印刷电极(LSPE)工作电极表面,并集成到光电化学换能装置中。在光照刺激下,藻类光合作用产生氧...
开发用于灵敏、快速检测葡萄糖的光电化学(PEC)传感器具有重要意义。在PEC酶传感器中,抑制电极材料的光生载流子复合是提高性能的有效策略,而采用可见光检测还可避免酶因紫外照射失活。本研究提出一种可见光驱动的PEC酶生物传感器,以碳点/分支二氧化钛(CDs/B-TiO2)复合材料为光活性材料,以葡萄糖氧化酶(GOx)为识别元件。CDs...