本研究首次构建了一种无标记阻抗免疫传感系统，用于人血清中钙网蛋白（CALR）生物标志物的超灵敏检测，采用电化学阻抗谱（EIS）分析技术。传感器制备过程包括在低成本可弃式氧化铟锡（ITO）电极上电沉积单壁碳纳米管（SWCNTs），并同时聚合环氧甲基 3-(1H-吡咯-1-基)丙酸酯单体（Pepx），一步形成 SWCNTs-PPepx ...
低血钙是奶牛产后血钙浓度骤降引起的营养代谢病，可引发多种疾病甚至死亡，亟需廉价、易操作且可靠的传感器进行诊断。纤维素纸基微流控场效应生物传感器（MFB）适合即时检测，但纤维素纸机械强度差、接触水溶液后寿命短。十八烷基三氯硅烷（OTS）可增强纤维素纸疏水性。本文利用OTS制备超疏水纤维素纸，提高MFB的机械强度与使用寿命，并构建基于半...
本研究基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的荧光猝灭效率与适配体结合亲和力，优化了一种用于赭曲霉毒素A（OTA）检测的FRET荧光适配体传感器。将OTA适配体与量子点（QDs）偶联后，非共价吸附于酸改性SWCNTs（amSWCNTs）和未改性SWCNTs表面，形成纳米复合体。通过比较不同体系的猝灭效率，发现amSWCNTs具有适中的猝灭...
淀粉样蛋白β（Aβ）沉积发生在阿尔茨海默病（AD）早期，但Aβ的早期检测仍是持续挑战。本文报道了一种近红外光学纳米传感器，可在活细胞内和脑内原位检测Aβ。该传感器由单壁碳纳米管（SWCNTs）经Aβ功能化构成，Aβ–Aβ相互作用驱动传感响应。研究发现，Aβ纳米传感器通过调节纳米管近红外发射的溶剂化色移，选择性响应Aβ。该传感器可追踪...
本文报道了一种基于阻抗技术的无标记电化学适配体传感器，用于检测凝血酶。该传感器以单壁碳纳米管（SWCNT）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）为传感平台，利用凝血酶结合适配体（TBA）作为识别探针。TBA通过π–π相互作用固定于SWCNT表面；当存在凝血酶时，TBA与目标凝血酶结合，导致SWCNT表面TBA量减少，且脱离程度受凝血酶浓度...
实时、灵敏地检测食品中的致病细菌对保障食品安全至关重要。本研究开发了一种基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的电化学阻抗免疫传感器，用于现场检测单核细胞增生李斯特菌（L. monocytogenes）。将镀金钨丝依次用聚乙烯亚胺（PEI）、SWCNTs、链霉亲和素、生物素化 L. monocytogenes 抗体和牛血清白蛋白（BSA）...
超过50%的多胎奶牛在泌乳初期难以适应产奶所需钙需求的突然增加，易发生低血钙。电化学生物传感器是检测钙离子浓度的便携高效方法，但生物识别材料易受样品pH影响。本文以玻璃碳电极（GCE）和单壁碳纳米管（SWNT）构建电化学生物传感器，通过改变DNAzyme的结构和长度放大阻抗信号。针对pH干扰，将GCE/SWNT/DNAzyme与pH...
本研究制备了以单壁碳纳米管（SWCNTs）和双链DNA（ds-DNA）修饰并增强的玻璃碳电极（GCE），用于以低检出限进行阿霉素（doxorubicin，DOX）的伏安传感。阿霉素是乳腺癌等肿瘤化疗中常用且需严格剂量控制的药物，因此建立快速、灵敏的检测方法具有重要意义。该传感器以DOX存在下ds-DNA中鸟嘌呤氧化信号的降低作为分析...
单壁碳纳米管（SWCNTs）在生物成像和生物传感中的应用受限于难以获得具有所需功能的单手性纳米管样品。其独特光学性质，如多条窄带近红外发射和溶剂化色移、FRET等多种信号转导模式，非常适合活细胞/生物体成像与传感。然而，纳米管间FRET在生物环境中尚未被研究。我们开发了单手性亚细胞SWCNT成像探针，并在活细胞中研究其管间FRET能...
为减少生物传感器研究中的动物使用，本文提出将Franz扩散池用于体外生物传感器开发与评价。该装置可安装电极，使传感器在贴近皮肤的环境中表征。作者以辣根过氧化物酶（HRP）/单壁碳纳米管（SWCNT）修饰织物构建过氧化氢（H2O2）电化学生物传感器，其检出限为0.3 μM，灵敏度为184 μA mM−1 cm−2。在Franz扩散池中...
发展有效直接电子转移被认为是获得高性能生物电极的重要平台，因此仍需设计可扩展、低成本且能促进电极材料与氧化还原酶之间良好直接电接触的固定化方法。本文报道了在单壁碳纳米管（SWCNT）修饰电极上，通过电化学氧化对氨基苯基膦酸（4-APPA）同步包埋吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH），一步制备活性生物电极。利用电化学共沉积过...
纸基微流控器件是开发低成本即时诊断工具的理想选择。为在纸基器件中实现更复杂的检测流程，需要在无用户干预的情况下顺序递送不同液体或试剂。现有流控策略多通过减慢流体实现时序控制，但会增加检测时间并因蒸发造成样品损失。本文报道利用CO2激光在滤纸上刻蚀沟槽，以加速纸基微流控器件中的毛细流动。作者系统考察不同激光参数，发现直接在纸上切出缝隙...
SARS-CoV-2感染的早期诊断对疫情防控至关重要，快速、灵敏的抗原检测是遏制疫情的关键环节。现有核酸检测（NAAT）灵敏度高，但流程复杂、依赖专业设备和人员，且结果回报可能延迟；侧流免疫层析试纸条成本低、适合现场检测，但灵敏度通常不足。本文报道一种基于高纯度半导体单壁碳纳米管（sc-SWCNT）的场效应晶体管（FET）生物传感器...
由单壁碳纳米管（SWCNT）构成的类纸膜 buckypaper 具有高导电性、理想柔性、大比表面积、优良热/化学稳定性和生物相容性，可作为替代支撑材料。然而，电弧法制备的高质量 SWCNT 因表面缺乏缺陷和官能团，难以负载金属纳米粒子用于电催化。本文首次提出一种绿色、低成本策略，制备 Cu/还原氧化石墨烯（Cu/rGO）修饰的 SW...
电子鼻和光学鼻是用于风味与气味评价的人工嗅觉系统新兴方法。本文利用半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）的独特光学性质，开发了一种纸基近红外光学鼻（NIRON）原型。作者将多种肽包裹的 SWCNTs 滴干在纸基底上形成传感阵列，并使用 CMOS 相机连续采集 SWCNTs 的近红外光致发光（PL）图像。当气味或挥发性分子通过流室时，SW...
我们开发了一种低成本、高灵敏且高特异的纸基微流控平台，用于在尿液、唾液、血清和全血等多种体液中快速多重检测重要生物标志物。传感器阵列由五个独立传感通道组成，仅需微升级样品，并通过内置纸微流控将样品均分为等份。利用蜡屏障和‘纸桥’，以简便低成本方式实现不同生物受体的独立功能化。通过定量喷墨打印将吡啶羧酸修饰的单壁碳纳米管（PCA/SW...
蛋白酶可催化蛋白质水解为多肽或氨基酸，是多种人类、动物和植物病理状态的重要生物标志物。因此，快速、可靠且低成本的蛋白酶生物传感器有望用于即时检测、疾病诊断、治疗监测和药物研发。本文报道了一种经济、简便的纸基试纸型近红外光学生物传感器，利用肽包裹的单壁碳纳米管（SWCNTs）检测蛋白酶活性。当胰蛋白酶等蛋白酶切割包裹 SWCNT 的肽...
本文开发了一种新型“信号开启”型电化学适配体传感器，用于超灵敏、特异性检测双酚A（BPA）。该传感器以单壁碳纳米管（SWCNT）作为电催化探针实现进一步信号放大。首先，利用多壁碳纳米管（MWCNT）、氨基功能化四氧化三铁和金纳米粒子（NH2-Fe3O4/Au NPs）修饰玻碳电极（GCE）表面，形成具有良好导电性、稳定性和生物相容性...
本文报道了一种基于两亲生物材料 M13 噬菌体、单滴喷墨数值模拟和纳米生物墨水合理配方的全喷墨打印柔性纳米生物器件。喷墨打印的单壁碳纳米管（SWNT）与 M13 噬菌体纳米网络电极具有优异的电化学耦合能力和水稳定性，且可通过附加打印系统调控图案化电极与器件的物理化学性质。全喷墨打印电化学场效应晶体管（eFET）表现出 pH 敏感的源...
组胺是一种由组氨酸经微生物脱羧生成的杂环胺，常与鱼类腐败引起的“鲭鱼中毒”相关。本文报道了一种用于直接在鱼样品中检测组胺的柔性丝网印刷免疫传感器。该传感器以银电极为工作电极，通过喷雾沉积单壁碳纳米管（SWCNTs）并进行氧等离子体（OP）处理，以降低其疏水性并改善生物分子固定。随后将抗组胺抗体直接固定于处理后的 SWCNTs 表面。...