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...
光电子（EPh）电路是能在同一集成电路中同时控制光子与电子的新型系统，可用于开发多种创新传感器。本文报道了一种 CMOS 兼容的 EPh 电路用于生物素传感，其中硅基光源被单片集成在同一芯片中。该器件由集成光源、波导和 p–n 光电二极管组成，全部在同一芯片上制备。作者研究了波导表面的功能化，以将 EPh 系统生物素化，用于潜在生物...
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...
光电化学（PEC）研究光照下光电极或光敏材料中光生载流子的产生与转移，以及太阳能向电能的转换。其基本过程是光照时电极/电解质界面处电活性物种与光活性材料之间发生氧化或还原反应。近年来，PEC 生物传感将 PEC 技术与生物分析结合，利用生物识别元件与被测物相互作用改变光电流信号，实现电荷与能量在电子供体/受体和光活性材料之间的传递。...
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...
光电化学生物传感器是一种高效、灵敏的检测技术，可快速将光信号转换为电信号。然而，基于单相半导体或缺乏牺牲剂时，传感器灵敏度与稳定性仍不理想。本文提出一种由固化牺牲剂诱导的双异质结光电化学（PEC）系统，用于高灵敏检测前列腺特异性抗原（PSA）。该PEC免疫传感器以玻碳电极为基底，先电沉积金纳米粒子，再依次构建单壁碳纳米角（SWCNH...
将光合蛋白复合体与电极界面化，既可用于研究电子转移机制，也可用于构建生物传感器。除草剂与光系统II（PSII）末端质体醌QB位点结合后，会阻断PSII电子传递，使相应生物器件性能下降；因此，PSII电子传递抑制原理被用于除草剂检测，并推动了多种生物传感器的开发。然而，此类传感器的实际行为可能比通常预期更为复杂。本文以PSII嵌入氧化...
光电化学（PEC）分析是一种在传感领域受到广泛关注的光激发检测技术，具有高灵敏度、低背景信号、设备简单和易于微型化等优点。在PEC检测中，光作为激发源，电流或电压作为输出信号；将PEC过程与特异性生物受体结合，可同时实现高选择性和高灵敏度。功能聚合物在新型PEC生物传感平台开发中具有多种用途。近年来，聚合物基光活性材料因可作为某些无...
本文通过银纳米线界面自组装、AuCl4−界面定向位点刻蚀和S2−硫化，制备了一维槽状Au–Ag2S纳米杂化材料。其槽壁呈Ag2S/Au/Ag2S三层结构，但由于Au原子向Ag2S扩散，Ag2S层实际为富Ag2S的Au/Ag2S混合物。该材料在400–800 nm可见区具有强吸收，并表现出优异的光电化学（PEC）响应，光电流约为纯Ag...
低毒性金纳米团簇（Au NCs）修饰的Ag@SiO2纳米复合材料（Au NCs-Ag@SiO2）被首次用于构建等离子体增强光电极，以改善Au NCs的光电性能并应用于生物检测。通过调节Au NCs与等离子体银纳米颗粒（Ag NPs）之间的距离，Au NCs的光电流强度增强3.8倍，这归因于热电子转移、局域电场和光散射增强效应与非辐射...
设计低成本、高效光活性异质结材料用于传感仍具挑战。基于在 Bi2S3 表面包覆形成片状 Bi2O3，通过简便水浴法可控合成新型 Bi2O3@Bi2S3 异质结构。所制备的 Bi2O3@Bi2S3 纳米片在 L-半胱氨酸（L-Cys）检测中表现出优异的光电化学（PEC）性能，在可见光照射下，其光电流信号分别比 Bi2S3 和 Bi2O...
本文开发了一种用于病原微生物简便、灵敏识别的光电化学生物传感器。阳离子聚对苯乙烯乙烯衍生物（PPV）作为光电化学活性物质修饰在电极上。在光照下，PPV可被激发并产生高效光电流。PPV还具有与带负电的病原微生物膜结合的能力，从而阻碍电极与电解质之间的电子转移，导致光电流明显下降。对于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和白色念珠菌，光电流密度分别降...
碱性磷酸酶（ALP）是肝炎、梗阻性黄疸、成骨性骨癌和骨软化症等疾病的重要生物标志物，其活性检测在临床诊断、环境监测和生物医学研究中具有重要意义。本文设计了一种基于ALP催化磷酸化反应的“信号增强型”光电化学（PEC）生物传感器，用于高灵敏检测ALP活性。该传感器以TiO2/g-C3N4异质结纳米复合材料为光电活性材料，利用聚二烯丙基...
提出一种基于金属有机框架（MOFs）表面缺陷识别与多重信号放大的“开启型”光电化学（PEC）生物传感器，用于高灵敏蛋白激酶活性分析与抑制剂评价。该策略以蛋白激酶A（PKA）催化的磷酸化反应为基础：负载于锆基MOF UiO-66孔道中的光敏染料[Ru(bpy)3]2+探针，通过UiO-66表面Zr4+缺陷与磷酸化kemptide中磷酸...
本文报道一种基于p-n异质结的光电化学生物传感器，用于人食管癌细胞的自供电检测。器件以ITO玻璃为基底，通过电化学沉积制备p型Cu2O薄膜，再经旋涂ZnO种子层、350°C退火和水热法生长n型ZnO纳米棒，形成Cu2O/ZnO p-n异质结。该结构在光照下可产生电子-空穴对，内建电场促进载流子分离，无需外加偏压即可输出光电流。检测时...
本文报道了一种用于分步检测酪氨酸酶和凝血酶的新型光电化学生物传感器。该传感器基于设计肽与目标酶之间的特异性相互作用构建。所设计肽链具有特殊序列：一端为带正电荷的赖氨酸标记端，另一端为酪氨酸，中间含有可被凝血酶识别并切割的位点。该肽可通过静电吸附固定在 CdTe 量子点（QDs）修饰的氧化铟锡（ITO）电极表面，从而构建光电化学传感器...