针对miRNA高灵敏可靠光电化学检测受共存干扰影响准确性等挑战，本文开发基于空间扩展三维磁性DNA纳米器件和高阶DNA放大器的分体式“关型”光电化学生物传感器，用于癌细胞中miRNA灵敏检测。锁式探针与miR-21两端互补，触发滚环扩增产生RCA-DNA，作为骨架经生物素化P1、P2、P3周期性结合折叠自组装成高阶DNA支架，并通过...
piR-31,143已被鉴定为结直肠癌（CRC）诊断的潜在生物标志物，但现有检测方法操作复杂、成本较高，限制了其临床应用。本研究报道了一种基于MoS2@ReS2/Ti3C2杂化材料和双链特异性核酸酶（DSN）辅助信号放大机制的光电化学（PEC）生物传感器，用于人血清中piRNA-31,143的超灵敏检测。MoS2与ReS2形成I型异...
本文报道了一种基于紫外辅助气体传感器（UV-AGS）的无接触光电化学生物传感器，其核心为自制三维（3D）SnS2纳米片修饰的叉指电极。系统考察表明，紫外照射可加速气体响应并提高灵敏度。通过三维静电场模拟和第一性原理密度泛函理论，进一步揭示了层间结构与肖特基异质结在紫外照射下对O2和NH3气敏响应的影响机制。基于该原理，作者构建了UV...
本文报道了一种基于无酶核酸双重放大策略与模拟酶催化沉淀反应的光电化学生物传感器，用于超灵敏检测 microRNA-21（miRNA-21）。少量目标 miRNA-21 可触发熵驱动链置换反应（ESDR）放大与杂交链式反应（HCR）放大的协同作用，在电极表面形成大量长 DNA 双链。嵌入长双链中的锰卟啉（MnPP）作为辣根过氧化物酶（...
开发了一种基于双氧化还原循环放大技术、结合二硒化钨和 MXene 修饰电极的光电化学生物传感器。信号放大技术是提高灵敏度的常用方法。本文在双氧化还原循环放大方法中，以对氨基酚作为信号分子，醌酸作为氧化还原指示剂，三(2-羧乙基)膦作为优良还原剂，可显著提高光电响应。二硒化钨和 MXene 用作光敏材料。存在模型靶标呼吸道合胞病毒 R...
本文提出一种新型双引擎驱动纸基光电化学生物传感器，基于阳极-阴极协同放大策略和多种信号增强机制，实现对多种miRNA（如miRNA-141和miRNA-21）的监测。具体地，C3N4量子点（QDs）同时敏化ZnO纳米星和BiOI纳米球，构建复合光电层，分别放大光阳极和光阴极的原始光电流。通过柔性纸芯片的独立设计与分区，功能化加样孔和...
本研究通过化学气相沉积（CVD）生长n型二硫化钼（MoS2）单层片，并通过电化学沉积制备p型氧化亚铜（Cu2O）薄膜。利用透射电子显微镜分析MoS2晶体结构，结合拉曼光谱、多光子激发显微镜、原子力显微镜和光致发光（PL）测量验证其单层结构。经预处理后，将MoS2片转移到Cu2O薄膜上，形成p-n异质结构，并通过扫描电子显微镜、二次谐...
本文报道了一种用于人乳头瘤病毒16型（HPV-16）即时检测的便携式光电化学（PEC）生物传感器。该传感器以空心In2O3−In2S3修饰的丝网印刷电极（In2O3−In2S3/SPE）为光活性电极，利用CRISPR-Cas12a对G-四联体DNA的横向切割活性实现生物识别与信号放大。G-四联体/血红素复合体具有过氧化物酶样活性，可...
光电化学生物传感器将生物分子识别与光活性物种的光电转换能力相结合，已用于分子诊断，但多数体系难以精确调控带隙位置，限制了其在生物检测中的应用。本文设计了一种基于量子尺寸控制工程的光电化学生物传感器，通过控制量子点尺寸实现量子限域，用于检测人乳头瘤病毒16型（HPV-16）。该策略首次将量子尺寸控制工程用于光电化学生物分析，以精确调控...
基于氨基功能化金属有机框架 Cu-MOF-NH2 的自增强光电化学性质，构建了用于卡那霉素检测的光电化学生物传感器。该传感器充分利用 Cu-MOF-NH2 中配体到金属电荷转移（LMCT）机制下激发态电子转移带来的低电子-空穴复合率。卡那霉素适配体通过席夫碱反应修饰到 Cu-MOF-NH2 表面。当存在卡那霉素时，Cu-MOF-NH...
消除分析中的假阳性或假阴性具有挑战性。本文首次发现AgInS2量子点（QD）-DNA纳米线可反转氮掺杂多孔碳-ZnO（NPC-ZnO）纳米多面体的光电流极性，并据此提出一种反向信号的多用途光电化学（PEC）生物传感器用于双靶标检测。NPC-ZnO是光活性材料，AgInS2 QD与其能级匹配，可促进光生载流子转移并切换PEC电流方向。...
本文报道了一种基于氮掺杂碳点/氧化铜/氧化锌（NCDs@CuO/ZnO）三元异质结构纳米复合物的光电化学生物传感器，用于检测志贺毒素 DNA。首先通过溶剂热法制备 Cu-TPA 金属有机框架（MOF）微球，并与 ZIF-8 混合后在 400 °C 煅烧，得到 CuO/ZnO 异质结构；随后将 NCDs 负载于 CuO/ZnO 表面，...
本文建立了一种基于多重信号放大策略的光电化学生物传感器，用于高灵敏度检测微小RNA（miRNA）。首先通过激光蚀刻在钛片表面制备 TiO2 纳米片，以改善其稳定性和光电性能；随后将银耳状 CuInS2 修饰于 TiO2 表面，形成 CuInS2/TiO2 光电层，实现初始光电流放大。多巴胺（DA）作为电子供体修饰在 H2 上，用作信...
阴极光电化学生物传感器灵敏度受限于p型半导体弱空穴传导和严重载流子复合导致的光电流弱。本文提出一种天线式策略，在不使用p型半导体情况下将阴极光电流放大10倍。具体以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)作为光电阴极，促进n型硫掺杂Bi2WO6(Bi2WO6-xSx)光电阳极经外电路迁移光生电子，从而获得增强阴极光电流。作者证明该天...
本文报道了一种基于聚苯胺（PANI）修饰二氧化钛晶面异质结（FH-TiO2）的光电化学生物传感器，用于葡萄糖检测。该电极由金红石二氧化钛纳米棒（TiO2 NRs）上组装超薄二氧化钛纳米片构成，实验表明纳米片主要暴露(101)或(111)晶面。理论计算证明，(111)晶面导带底比(101)晶面低0.15 eV，因此材料受光激发后，光生...
作为二维过渡金属二硫化物家族成员，二硫化铼（ReS2）是光电传感器领域极具竞争力的材料。然而纯 ReS2 中电子-空穴对快速复合及电子传输能力不足限制了其更广泛应用。本文首次采用双金属共腔进料原子层沉积（ALD）并结合精确剂量调控策略，基于阳极氧化铝（AAO）模板牺牲法制备了 ReS2 纳米管（ReS2-NTs）和 MoS2−ReS...
即时检测（POCT）技术已在社区医疗和诊室场景中取得重大突破，高度集成的快速检测设备在疾病诊断、个人护理和移动医疗中应用日益广泛。尽管基于光电化学（PEC）的 POCT 平台具有成本低、用户交互性好等优点，但其商业化仍受光检测组件小型化、移动性等因素限制。本文报道了一种新型高集成 PEC 生物传感器，借助压电光电子学增强 PEC 检...
本文报道了一种基于 Cu2O-CuO-TiO2 异质结的无标记、超低背景噪声光电化学生物传感器，用于铅离子（Pb2+）检测。作者以氨基苯甲酸钛基金属有机框架 NH2-MIL-125 为模板，引入 Cu2+ 后在空气中 350 ℃ 煅烧，获得保留多孔形貌的 Cu2O-CuO-TiO2 异质结。检测时，Pb2+ 特异性切割 Pb-Sub...
开发具有高灵敏度和低检出限的稳定光电化学（PEC）葡萄糖生物传感器是生物传感领域的重要需求。本文设计并制备了一种基于 TiO2 纳米管阵列/金/铂/葡萄糖氧化酶（TiO2NTs/Au/Pt/GOx）电极的高灵敏、稳定酶法 PEC 葡萄糖生物传感器。首先通过阳极氧化制备一维 TiO2 纳米管阵列，使入射光方向与载流子扩散方向正交。随后...
本文报道了一种基于目标 microRNA（miRNA）触发催化发夹组装（CHA）反应的高灵敏光电化学生物传感器，用于 miRNA 检测。首先将金纳米粒/碳氮化纳米片（AuNPs/C3N4 nanosheets）固定在玻碳电极（GCE）工作电极上，再通过 Au–S 键合负载发夹探针1（H1），并用 6-巯基己醇（MCH）封闭未结合位点...