10.1039/d3ra02100a
本研究通过直接在Ti3C2 MXene中生长TiO2,制备了由TiO2纳米片与层状Ti3C2组成的异质结。与纯TiO2相比,TiO2/Ti3C2复合材料具有更大比表面积,光吸收范围由紫外区扩展至可见光区,显著延长了光生载流子寿命。基于该TiO2/Ti3C2异质结构构建了用于DNA检测的光电化学生物传感器,并通过光电流响应系统研究其性...
本研究通过直接在Ti3C2 MXene中生长TiO2,制备了由TiO2纳米片与层状Ti3C2组成的异质结。与纯TiO2相比,TiO2/Ti3C2复合材料具有更大比表面积,光吸收范围由紫外区扩展至可见光区,显著延长了光生载流子寿命。基于该TiO2/Ti3C2异质结构构建了用于DNA检测的光电化学生物传感器,并通过光电流响应系统研究其性...
肿瘤标志物是评估癌症发展的重要物质。近年来,RNA肿瘤标志物受到广泛关注,研究表明转录后调控基因异常表达与肿瘤进展相关,因此被视为临床诊断和预后潜在靶标。生物传感器在医学诊断领域具有良好应用前景,其在RNA肿瘤标志物检测中的应用快速发展,具有灵敏度高、选择性好、操作便捷等优点。然而,RNA肿瘤标志物在生物样本中丰度低,为提升检测灵敏...
褐菇(Agaricus bisporus)生物量中含有对乳糖具有显著识别特异性的凝集素 ABL。本研究利用该特性开发了一种光电化学生物传感器。盐溶液提取物中 ABL 凝集素活性高达 640 HU/mL,并在 pH 4–10 和 20–100 °C 条件下保持活性,因此可直接作为识别元件来源。理论与实验结果表明,将 ABL 固定于聚亚...
光电化学生物传感器是基于纳米材料光电化学性质的新型生物传感方法。纳米材料在光学、电学和力学方面的独特性质使其在光电化学传感中受到关注,可发展新的传感机制并提高现有传感器的灵敏度与选择性,也支持体内快速简单检测和单生物分子检测。过去数十年,高灵敏高选择光电化学生物传感器已应用于医疗、环境和食品领域。本专题“纳米技术促进的光(电化)学生...
为应对癌症并提供快速诊断与预后,生物传感器领域持续寻找可无创分析的新型标志物。细胞外囊泡(EVs)既是潜在生物标志物,也是标志物来源。癌细胞活性增强会分泌更多EVs,其表面携带通用及癌种特异性分子,囊泡内还富集多种可用于早期肿瘤检测的分子。尽管EVs研究受到广泛关注,但由于前分析和分析阶段困难,仍缺乏实用且有效的定量方法。本文系统综...
异质结结构可有效抑制半导体中光生电子-空穴对的复合,从而提高光电性能。本文以水热-浸渍法制备的 TiO2 纳米管(TiO2NTs)为载体,负载 CdS 纳米颗粒,构建具有异质结结构的 CdS-TiO2NTs 光电化学(PEC)传感器。该传感器可在可见光下工作,并因异质结结构而表现出良好的 PEC 性能。实验结果表明,所制备的 CdS...
本研究成功制备了二维二氧化钛(TiO2)纳米片阵列电极,用于microRNA-155(miRNA-155)的光电化学检测。该电极暴露高活性(001)晶面,可催化信号分子抗坏血酸(AA)产生光电流。零维碳化钛量子点(Ti3C2Tx QDs)作为共催化剂修饰于电极表面,降低光生载流子复合速率。光谱方法测定TiO2与Ti3C2Tx QDs...
可设计且超薄共价有机框架纳米片(CONs)因具有良好光电活性,是构建光电化学生物传感器(PEC)以检测低丰度生物底物的候选材料。然而,由于CONs的聚合物性质和较差光电活性,利用新兴CONs实现高灵敏PEC性能仍具挑战。本文首次报道通过静电自组装超薄TTPA-CONs与Ti3C2Tx制备新型复合材料,并研究其PEC传感性能。所得TT...
本文报道了一种基于 CRISPR/Cas12a 响应型 DNA 水凝胶和点击化学的无标记光电化学(PEC)生物传感器,用于检测 microRNA-21(miRNA-21)。DNA 水凝胶作为屏障,可阻隔石墨相氮化碳(g-C3N4)与 CdS 量子点(QDs)之间的偶联,使光电流信号极低。目标 miRNA-21 可触发滚环扩增(RCA...
十-十一易位1(TET1)蛋白可催化5-甲基胞嘧啶(5mC)氧化为5-羟甲基胞嘧啶(5hmC),5hmC中的-CH2OH可在M.HhaI甲基转移酶催化下与-SH发生共价反应。基于该机制,本文建立了一种用于TET1蛋白检测的新型光电化学(PEC)方法。首先通过一锅水热法制备Bi2O3/Bi2S3异质结作为光敏材料;为进一步增强光活性,...
三维空心光活性纳米材料可借助空心结构的光散射增强光捕获,降低光电转换过程中的能量损失和电子-空穴复合。本文采用模板辅助法和光沉积法合成三维空心HCdS@Au纳米球,构建集光电化学(PEC)、比色分析和光热成像于一体的多模态传感平台。在目标癌胚抗原(CEA)存在下,基于双适配体识别在磁珠上形成夹心结构,随后启动滚环扩增(RCA)并结合...
近期出现的基于Z型异质结构的免疫分析为光电化学(PEC)生物传感发展提供了新机遇。本文报道了一种用于检测心肌肌钙蛋白I(cTnI)的可调信号开启型PEC生物传感器,其利用构建在TiO2纳米棒(TiO2 NRs)上的Zr金属有机框架(Zr-MOF)与Cu(II)离子之间的竞争吸收效应(Cu2+@Zr-MOF@TiO2 NRs)。将水稳...
首先在金纳米棒(AuNRs)两端生长TiO2,形成哑铃状异质结构(AuNRs@end-TiO2),再通过疏水作用组装到氟化锡(FTO)电极表面,以碳点(CDs)作为光敏剂,构建简洁的光电化学microRNA-21(miRNA-21,模型靶标)生物传感器。发夹探针(HPs)通过Au−S键固定在AuNRs@end-TiO2修饰的FTO电...
自然界利用分子电荷驱动特定生物合成与反应。面向先进光生物电子传感器,有机光电化学晶体管(OPECT)以光能替代外部栅极偏压,有望成为研究光—生物物质相互作用并开展新型生物分析的通用平台。鉴于带电生物分子普遍存在,分子电荷调控应成为OPECT创新调控与工作的通用途径,但此前尚未实现。本文展示了面向OPECT生物传感器的表面电荷生物调控...
本文开发了一种基于CdS量子点(QDs)敏化多孔六方氮化硼(h-BN)纳米片(NSs)和催化发夹组装(CHA)形成多点位三足DNA行走器(TDW)的高灵敏光电化学生物传感器。多孔h-BN纳米片具有大比表面积和丰富活性反应位点,可作为光电基底材料;h-BN/CdS QDs复合材料促进光生电子和空穴传输,具有优异光电转换效率。miRNA...
血小板来源微颗粒(PMPs)中长非编码RNA(LncRNAs)异常表达与免疫紊乱密切相关,可能导致抗磷脂抗体综合征(APS)和复发性流产(RM)。为探究PMPs中LncRNAs与RM/APS的关联,分析了RM/APS患者与健康对照者LncRNAs表达差异。芯片分析和RT-qPCR证实RM/APS患者LncNR_040117高表达。慢...
本文建立了一种基于碱性磷酸酶(ALP)介导农药抑制反应的均相光电化学(PEC)传感平台,用于灵敏检测乐果(OM)。以Bi2S3@Bi2Sn2O7异质结作为光活性材料,提供稳定背景光电流。在无OM时,ALP催化L-抗坏血酸-2-磷酸三钠(AAP)去磷酸化生成L-抗坏血酸(AA);AA作为电子供体捕获Bi2S3@Bi2Sn2O7上的光生...
具有稳定信号输出的纳米阵列(NA)已成为最有前景的光电化学生物传感基底。然而,单一组分半导体中界面载流子复合难以避免,导致光电流密度较低。本文开发了一种以银嵌入 TiO2−Ag2S 纳米结(TiO2−Ag−Ag2S)作为信号转换器的生物传感器,用于检测乳腺癌细胞高表达的跨膜糖蛋白 CD44。三元 Z 型异质结通过独特方案制备:磁控溅...
体外生物传感芯片对传染病早期诊断和实时监测具有重要意义。本文在可折叠纸基光电化学生物传感器的微型空间内植入光热效应区,用于体液中 microRNA-141 的现场检测,使传统光电流信号与温度响应功能相互连接。在近红外光照射下,Fe3O4 纳米粒子(Fe3O4 NPs)与生成的普鲁士蓝纳米粒子(PB NPs)之间发生激子能量转换,增强...
在光电化学(PEC)酶生物传感器领域,构建高效光电极至关重要,其中光生载流子复合是影响性能的重要因素。为提高光生载流子分离效率,本文通过水热法和溶剂热法制备了二氧化钛(TiO2)纳米片/氧化碘化铋(BiOI)纳米片/葡萄糖氧化酶(GOx)复合光电极。高比例暴露(001)晶面的单晶锐钛矿 TiO2 纳米片因晶面间异质结而具有更好的光生...