Advanced lipid based biosensors for food analysis.
本文综述了基于脂质膜的纳米生物传感器在食品分析中的研究进展。脂质膜技术可模拟生物膜结构，将酶、抗体、受体等识别元件固定于双分子层或聚合物稳定脂质膜中，并与金属、玻璃微纤维、石墨烯、氧化锌等微电极耦合，实现食品中多种有毒物的选择性检测。文章介绍了金属支撑脂质膜、玻璃纤维滤膜稳定脂质膜和聚合物脂质膜的制备方法，重点讨论了其在农药、除草剂...
Self-reduction bimetallic nanoparticles on ultrathin MXene nanosheets as functional platform for pesticide sensing.
二维过渡金属碳/氮化物 MXene 在传感器领域具有广阔应用前景。金属纳米颗粒，尤其是双金属纳米颗粒，因高比表面积和协同催化能力而成为优越的纳米催化剂。本研究以超薄 MXene 纳米片作为天然还原剂和载体，通过室温自还原法在短时间内制备形貌可控的 Au-Pd 双金属纳米颗粒，可增强催化性能并有利于乙酰胆碱酯酶固定。基于其优良性质，作...
Advances in nanomaterial application in enzyme-based electrochemical biosensors: a review.
电化学酶生物传感器是生物传感器中规模最大、商业化最成功的类别之一。将纳米材料整合到传感器中可显著提高灵敏度、检出限、稳定性、响应速率及其他分析性能，因此新型功能纳米材料成为众多传感器的关键组分。然而，由于可用纳米材料种类繁多，必须根据所需效应谨慎选择。本综述总结了各类纳米材料在电化学酶生物传感器中的近期应用，用于检测小分子生物分子、...
Development of Microalgae Biosensor Chip by Incorporating Microarray Oxygen Sensor for Pesticides Sensing.
本研究开发了一种用于农药检测的微藻（Pseudokirchneriella subcapitata）生物传感器芯片。将固定化微藻生物膜附着在微阵列染料斑点（尺寸100 µm、间距200 µm）上；染料斑点为钌配合物，通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）印章和微接触印刷（µCP）印在SO3修饰玻璃片上。利用倒置荧光显微镜监测微藻光合活性（产...
Pesticide detection by a miniature microbial fuel cell under controlled operational disturbances.
微生物燃料电池（MFC）技术有望实现低成本、实时、现场的水源检测。为确定最佳操作条件，本研究考察了温度、pH和离子强度等环境因素对单室微型MFC传感器性能的影响。进水pH对MFC性能影响最大，每单位pH变化引起电流变化0.531±0.064 µA cm-2；在测试范围内，温度和离子强度影响较小，分别为0.010±0.001 µA °...
Acetylcholinesterase with mesoporous silica: Covalent immobilization, physiochemical characterization, and its application in food for pesticide detection.
本研究报道了Santa Barbara Amorphous（SBA-15）介孔硅纳米颗粒用于乙酰胆碱酯酶（AChE）的高效稳定固定，以检测食品中的有毒农药。AChE通过APTES氨基硅烷化和戊二醛交联共价固定于SBA-15惰性介孔框架中，对乙酰硫代胆碱（ATC）表现出良好水解活性。固定化体系作为生物传感器，用于检测食品中的有机磷农药...
An efficient fluorescence resonance energy transfer system from quantum dots to graphene oxide nano sheets: Application in a photoluminescence aptasensing probe for the sensitive detection of diazinon.
本文报道了一种基于量子点（QD）供体与氧化石墨烯（GO）受体之间荧光共振能量转移（FRET）的高灵敏、高特异适配体传感器，用于有机磷农药毒死蜱（diazinon）的检测。作者成功合成了L-半胱氨酸包覆的CdS量子点与DF20适配体生物偶联物，并将GO通过适配体连接至量子点表面，形成GO/适配体–QD复合体系；由于GO对QD光致发光的...
Structure-based design and application of an engineered glutathione transferase for the development of an optical biosensor for pesticides determination.
本研究采用结构导向设计策略，构建了一种对农药具有更高敏感性的新型合成谷胱甘肽转移酶（PvGmGSTU）变体。分子建模表明，Phe117 是形成疏水结合位点（H-site）并调节酶对外源化合物亲和力的关键残基。对 Phe117 位点进行饱和突变，建立了具有不同动力学和结合特性的 PvGmGSTU 变体库。以 25 种农药筛选显示，Ph...
Origami multiple paper-based electrochemical biosensors for pesticide detection.
本文报道了首个用于多类农药检测的三维折纸纸基电化学设备。该设备将两种办公纸基丝网印刷电极与多个滤纸垫整合，滤纸垫分别负载不同酶和酶底物，通过折叠与展开实现无试剂添加、无稀释、无过滤和无需调pH的样品分析。平台利用对氧磷、2,4-二氯苯氧乙酸和莠去津分别抑制丁酰胆碱酯酶、碱性磷酸酶和酪氨酸酶的特性，采用便携式电位计计时电流法监测无抑制...
Hierarchical nanocomposites with an N-doped carbon shell and bimetal core: Novel enzyme nanocarriers for electrochemical pesticide detection.
本文首次通过一锅法制备了具有氮掺杂碳壳和铂钯双金属核的核壳结构纳米复合材料（PtPd@NCS）。该材料由K2PtCl4、H2PtCl6和Na2PdCl4在Pluronic F127共组装下，经多巴胺（DA）还原并自聚合形成；DA同时作为还原剂及碳、氮源。表征表明，直径约15 nm的Pt-Pd纳米颗粒核被厚度约35 nm的氮掺杂碳壳包...
Simultaneous determination of paraquat and atrazine in water samples with a white light reflectance spectroscopy biosensor.
本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的光学免疫传感器，用于饮用水中莠去津（atrazine, ATR）和百草枯（paraquat, PQ）的同时检测。该传感器通过 SiO2/Si 芯片表面生物分子相互作用引起的反射干涉光谱位移，实时、无标记地监测反应，并将光谱位移转换为有效生物分子层厚度。芯片上空间分离区域分别固定两种农药-蛋...
Fabrication of AChE/SnO
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制的电化学生物传感器，用于检测水样中有机磷农药甲基对硫磷（MP）。工作电极由 AChE、氧化锡纳米颗粒（SnO2）、羧基化多壁碳纳米管（cMWCNTs）和铜（Cu）复合构成，记为 AChE/SnO2-cMWCNTs/Cu。SnO2-cMWCNTs/Cu 具有协同促进电子转移的特性，为酶固...
Electrochemical enzymatic fenitrothion sensor based on a tyrosinase/poly(2-hydroxybenzamide)-modified graphite electrode.
本文报道了在石墨电极上电合成2-羟基苯甲酰胺（2-HBZ）聚合物薄膜，并将其用于构建酶生物传感器，以检测有机磷农药芬尼特硫磷（fenitrothion）。通过扫描电子显微镜、循环伏安法和电化学阻抗谱对材料形貌与电化学性质进行表征。酪氨酸酶（Tyr）采用滴干法固定于修饰电极表面。在流动注射分析系统中，通过恒电位计时电流法直接还原Tyr...
Advances in Enzyme-Based Biosensors for Pesticide Detection.
农业中大量使用有毒且残留持久的农药，促使人们开发高效、低成本且快速的分析工具，以控制环境和食品中的农药残留水平。在此背景下，基于酶抑制的生物传感器被提出作为合适的分析装置，其优势在于利用农药毒性进行检测，比标准色谱法更具“生物学相关性”。本文综述了利用胆碱酯酶、光合系统II、碱性磷酸酶、细胞色素P450A1、过氧化物酶、酪氨酸酶、漆...
Practical Application of Aptamer-Based Biosensors in Detection of Low Molecular Weight Pollutants in Water Sources.
水污染已成为威胁人类健康的重要问题。低分子量污染物即使在水源中呈痕量存在，也会因长期暴露产生毒性，因而亟需灵敏、快速、低成本且便于现场使用的检测方法。适配体是通过指数富集系统进化（SELEX）筛选得到的单链 DNA 或 RNA，能够以类似抗原-抗体相互作用的高亲和力和特异性识别目标分子，并可在非生理条件下筛选，具有稳定性好、易合成修...
Structural basis of pesticide detection by enzymatic biosensing: a molecular docking and MD simulation study.
设计快速、简便、选择性高且低成本的生物传感器技术，是检测各类农药的重要方向。本文通过分子对接、特异性倾向分析和蛋白质识别能力评估，探讨农药检测的酶生物传感结构基础。研究选取乙酰胆碱酯酶（ACH）、细胞色素P450（CYP）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）和蛋白激酶C（PKC）四种候选生物识别蛋白，分别对应神经递质、代谢、解毒和蛋白磷酸...
Development and Bioanalytical Applications of a White Light Reflectance Spectroscopy Label-Free Sensing Platform.
本文介绍了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记传感平台的开发及其生物分析应用。作者回顾了该系统从聚合物薄膜表征和挥发性有机化合物（VOCs）气体传感，发展到用于高分子量分析物（如蛋白质）和低分子量分析物（如农药）无标记检测的生物传感器。文章同时概述了从单分析物检测向多分析物检测、从实验室原型装置向适合现场检测的紧凑设备的演进。文...
Effective antibodies immobilization and functionalized nanoparticles in a quartz-crystal microbalance-based immunosensor for the detection of parathion.
基于生物传感器的检测为水和固体基质中污染物提供快速、低成本的替代方法。小分子（数百道尔顿）在压电换能器尤其是石英晶体微天平（QCM）中诱导的信号难以检测，如对硫磷（M=292 Da）等农药污染物需要信号放大。本文提出将金纳米颗粒“配重”策略用于小分子检测：通过光化学固定技术（PIT）将抗对硫磷多克隆抗体以直立取向共价固定于QCM金表...
Nanomaterials-based enzyme electrochemical biosensors operating through inhibition for biosensing applications.
近年来，纳米材料在新型生物传感器设计中取得重要进展。纳米材料具有优异的光学、电子和磁性特性，可增大传感器换能区域表面积，提高催化行为；其高比表面积、可控形貌与结构有利于器件微型化，在样品量受限时具有优势。生物传感器有望成为“检测-防护”装置，用于污染物及药物等分析物的检测，保护公众健康。经过长期科研与资金支持，生物传感器被期待实现复...
Vmh2 hydrophobin as a tool for the development of "self-immobilizing" enzymes for biosensing.
自组装蛋白形成的淀粉样纤维因化学和机械稳定性高，是制备生物材料的有前景候选。本文证明，将谷胱甘肽-S-转移酶（GST）与来自平菇的I类疏水蛋白Vmh2融合表达，可制备具有自固定能力的酶，用于高通量分析。该固定化策略通用，原则上可应用于任何能从大肠杆菌包涵体复性恢复活性的重组蛋白。作者将Vmh2-GST融合蛋白自组装并固定于聚苯乙烯9...