单壁碳纳米管（SWCNTs）因表面修饰可在近红外（NIR）区发射荧光，从而实现对特定分子的识别。本研究通过用鸟嘌呤-胸腺嘧啶-腺嘌呤（GTA）20重复单链DNA结构包裹SWCNT，开发了一种针对神经递质多巴胺（DA）的选择性传感系统。传感分析在近红外区通过定制显微镜系统进行荧光测量，并考察了所开发的(GTA)20-SWCNT传感器在...
本文报道了一种用于实时碳纳米管传感器的3D打印液芯水凝胶平台。由于按需打印的生物打印技术材料用量少，被认为是有前景的制造方法；尽管3D生物打印已广泛用于人工组织和器官构建，但其在生物传感器中的应用研究仍较少。单壁碳纳米管（SWNT）光学传感器对多种分析物具有优异灵敏度和特异性，但封装与固定复杂，限制了体外和体内应用。作者利用3D打印...
近年来，人类活动排放的汞持续增加，地表水中的汞沉降至沉积物，并在微生物作用下直接或间接转化为汞离子（Hg2+）化合物（如二甲基汞）。Hg2+ 具有高毒性和生物富集性，可在鱼、米等食品中积累，严重威胁人类健康。现有比色法和荧光生物传感器等实际 Hg2+ 检测方法常受灵敏度和选择性限制，亟需发展高灵敏、高选择的检测手段。DNA 成本低、...
镁离子是动物健康的关键指标，血镁浓度是低镁血症诊断的重要依据。现有比色、荧光和光谱方法操作复杂、设备昂贵且便携性差。本文报道一种柔性疏水纸基微流控场效应生物传感器，用于即时Mg2+检测。该器件以纤维素纸为基底，经十八烷基三氯硅烷(OTS)聚合修饰形成疏水微流控通道，提高机械强度并降低生物干扰；通道内集成半导体单壁碳纳米管(SWNTs...
细胞间化学通讯依赖信号分子在空间和时间上的浓度变化。一氧化氮（NO）是参与多种生理与病理过程的气体信号分子，但现有NO检测方法缺乏研究亚细胞NO外排所需的时空分辨率。本研究提出一种基于单壁碳纳米管（SWNT）的光学传感平台，利用SWNT作为光学换能器，对细胞外NO进行空间和时间检测。该平台可量化人源THP-1和小鼠RAW 264.7...
近期，基于单壁碳纳米管（SWCNT）的光学生物传感器已被证明可直接在蛋白质和肽等目标底物上检测水解酶活性。本研究提出一种亚稳态蛋白偶联策略，用于固定疏水性更强的蛋白并提高蛋白酶检测灵敏度。该方法将底物蛋白通过碳二亚胺化学（EDC/NHS）共价偶联到经羧甲基纤维素（CMC）非共价包裹的 SWCNT 上。由于蛋白与 CMC 羧基之间发生...
高性能电极材料的发展显著推动了实时监测生物传感器的进步，其关键在于与生物材料的相容性及稳健的电化学性能。本研究利用单壁碳纳米管（SWCNTs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）构建电极材料，重点考察其分散行为与电化学特性。通过超声处理，分析碳纳米管在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、去离子水（DW）、乙醇和丙酮中的分散情况。结果表明，SW...
半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）可作为纳米生物传感器的信号换能器。近期研究发展了分子特异性传感器的工程化方法，并提出了将此类传感器部署于活体动物和植物中的策略。这些进展有望推动基于SWCNT光学特性的可植入、无创生物传感器用于药物、疾病和污染物的连续监测，从而改善疾病诊断、预后、药物安全性、治疗反应和患者依从性。除临床应用外，此类...
慢性髓系白血病（CML）是由骨髓中粒细胞各成熟阶段异常增殖引起的血液肿瘤，晚期诊断会降低患者生存率，因此需要在急变期前进行诊断。CD19 是 CML 的重要治疗与诊断靶标。本研究开发了一种适配体介导的圆形叉指电极（IDE）传感器，用于检测 CD19 水平，并在 0–2 V、步长 0.1 V 条件下进行测量。为提高 IDE 表面功能化...
金黄色葡萄球菌（SA）严重威胁人与动物健康，亟需低成本、高性能的即时诊断分析平台。纤维素纸基场效应晶体管（FET）结合RNA切割DNA酶（RCD）可满足低成本需求，但其高亲水/亲油性阻碍生化修饰，导致灵敏度低、机械稳定性差且易污损。本文提出可控自清洁FET，以简化生化修饰并提升机械稳定性与抗污性能。通过合成基于1H,1H,2H,2H...
为预防食源性疾病，需要可靠且可现场应用的检测工具。本研究开发了一种低成本免疫传感器，用于灵敏检测大肠杆菌。该传感器以金箔电极（GLE）为基底，采用层层自组装（LbL）技术，在电极表面交替沉积带正电的聚乙烯亚胺（PEI）和带负电的羧基功能化单壁碳纳米管（SWCNTs-COOH），形成静电结合的PEI-SWCNT薄膜。通过拉曼光谱、高分...
结核病（TB）仍威胁数百万人生命，尤其在发展中国家。快速、高效、低成本的诊断策略缺乏是疫情持续的重要因素。本研究开发了一种基于半导体单壁碳纳米管（SWCNT）的场效应晶体管（FET）器件，并用抗结核分枝杆菌抗原85B抗体（Ab85B）进行功能化，以检测结核分枝杆菌主要分泌抗原85B（Ag85B）。通过评估抗体用量和门控电解质浓度优化...
本研究采用一种新策略改进血清素响应的单链DNA包裹单壁碳纳米管（ssDNA-SWCNT）纳米传感器，将定向进化与机器学习预测相结合，以迭代优化传感器的灵敏度与选择性。在三轮提高血清素灵敏度的筛选中，研究显著提升了传感器性能，使荧光响应较原始序列增强约2.5倍。随后，针对血清素与多巴胺结构高度相似的问题，通过两轮选择性优化，实现了血清...
微小RNA（miRNA）是参与多种细胞与生物学过程的单链非编码短RNA序列，其表达改变与病理过程相关，可作为多种疾病早期检测的生物标志物。本文以急性心肌梗死（AMI）的已知miRNA标志物为案例，展示了一种基于RNA-DNA杂交的荧光单壁碳纳米管（SWCNT）传感器筛选与淘汰流程：将互补DNA识别单元结合于SWCNT表面，在缓冲液和...
电聚合硫堇作为氧化还原活性聚合物，用于构建测定生化需氧量（BOD）的双介体微生物生物传感器。通过循环伏安法和电化学阻抗谱研究导电体系的电化学特性。结果表明，基于聚硫堇（poly(thionine)）、单壁碳纳米管（SWCNT）和中性红（NR）的体系与酵母 Blastobotrys adeninivorans 的相互作用速率最高（ki...
本研究开发了一种基于微线的电化学免疫传感器（MEI传感器），用于食品和环境样品中潜在有害细菌的快速检测与鉴定。该传感器以镀金钨微线为工作电极，依次涂覆聚乙烯亚胺（PEI）、单壁碳纳米管（SWCNT）悬浮液、链霉亲和素、生物素化抗体和牛血清白蛋白（BSA），并结合介电泳（DEP）实现细菌富集。优化后的双层SWCNT和5% BSA可增强...
为设计具有优异分析性能的新型电化学辣根过氧化物酶（HRP）生物传感器，作者以碳离子液体电极（CILE）为基底，采用黑磷烯（BP）纳米片与单壁碳纳米管（SWCNTs）纳米复合材料作为修饰层。SWCNTs-BP 通过简单原位混合法合成，并以直接涂覆法修饰于 CILE 表面，随后用 Nafion 膜将 HRP 固定于修饰电极上。进一步研究...
本研究采用简单、快速、可靠的喷笔沉积法制备单壁碳纳米管（SWCNT）网络场效应晶体管（FET）薄膜，用于电子应用。该研究旨在开发一种制备随机 SWCNT 薄膜的方法，并将其作为换能器用于生物传感中检测人血清白蛋白（HSA）。随机 SWCNT 网络通过喷笔技术沉积，利用原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征 C...
橄榄苦苷（OLEU）是评价特级初榨橄榄油（EVOO）质量与真实性的重要指标。本研究采用循环伏安法（CV）和方波伏安法（SWV），对商业 EVOO 样品中的 OLEU 进行定性和定量分析。作者构建了两种新型酶生物传感器：以单壁碳纳米管修饰的碳基屏幕印刷电极（SPE/SWCNT）为基底，分别固定酪氨酸酶（Tyr）和漆酶（Lac），得到 ...
羟基酪醇（HT）是特级初榨橄榄油（EVOO）真实性与质量评价的重要标志物。本研究开发了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）和酪氨酸酶（Ty）修饰的丝网印刷电极（SPE-SWCNT-Ty）生物传感器，用于不同产地和品种商业 EVOO 中 HT 的定性与定量检测。先将 SWCNT 以滴干法修饰于碳基丝网印刷电极，再滴加酪氨酸酶并用戊二醛交...