植物或果实的代谢活性与挥发性有机化合物（VOCs）相关，可用于识别不同病害。p-乙基苯酚已被证实是疫霉菌（Phytophthora cactorum）感染草莓释放的最重要 VOC 之一。本研究开发了一种基于气体生物传感器阵列和信号处理模型的生物电子鼻，用于非侵入诊断疫霉菌感染草莓，以克服传统光谱分析方法的局限。气体生物传感器阵列由场...
RNA切割DNAzyme是金属离子检测的有用生物材料，但部分DNAzyme可被多种金属离子切割，导致难以区分不同金属离子浓度。本文提出将电化学生物传感器与数学模型结合测定Cu(II)的方法。以单壁碳纳米管/场效应晶体管（SWNTs/FET）为基底，固定5′端含氨基的互补DNA嵌入磷酸硫代RNA（CS-DNA），再与PSCu10 DN...
近年来，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）及其氧化型（NAD+）因在生物传感器和生物燃料电池研究中的重要作用而受到广泛关注。然而，NADH 向 NAD+ 的转化常导致多数导电材料表面钝化和污损，使电流显著下降。为克服上述问题，作者采用固相合成方法，将二羟基苯（di-HB）功能化到固定在玻璃碳电极表面的单壁碳纳米管（SWCNT）和氧化石...
在生物制药工艺开发与生产阶段，对关键质量属性进行在线监测是实现过程分析技术（PAT）和质量源于设计（QbD）原则的必要条件。其中，监控并控制生物治疗药物制造过程中的蛋白聚集，对于防止不良免疫原性反应、降低对药物递送性的负面影响至关重要。本文研究了一种水凝胶封装、无标记近红外荧光纳米传感器，用于蛋白聚集表征。作者建立数学模型，描述一系...
微小RNA（miRNAs）是癌症早期诊断中新型可靠的生物标志物候选分子。本文报道了一种用于检测miR-21的新型电化学生物传感器，该方法将电化学方法、纳米材料的高导电性与寡核苷酸的序列选择性相结合。传感器以掺氟氧化锡（FTO）电极为基底，在其表面涂覆羧基化单壁碳纳米管（SWCNTs），并通过电沉积构建树枝状金纳米结构（den-Au）...
柑橘黄龙病（Huanglongbing, HLB）是柑橘最严重病害，目前无有效治疗，防控依赖早期检测并移除感染树。因此需要准确、及时、稳健的诊断技术以减少传播。本研究报道一种敏感、选择性无标记生物传感器，将单壁碳纳米管（SWNTs）场效应晶体管/化学阻性换能器的物理化学优势与针对分泌蛋白生物标志物 Sec-delivered eff...
本文提出一种构建近红外荧光探针的新方法，并应用于葡萄糖和过氧化氢（H2O2）检测。采用聚乙二醇/右旋糖酐水两相体系分离纯化的(6,5)单壁碳纳米管（SWCNTs）作为近红外探针基础。不同苯硼酸用于非共价修饰(6,5) SWCNTs。葡萄糖通过硼酸基团与顺式二醇特异性结合检测；过氧化氢通过辣根过氧化物酶（HRP）与苯硼酸修饰SWCNT...
植物释放的挥发性有机化合物（VOCs）与植物代谢密切相关，可作为疾病诊断生物标志物。柑橘黄龙病（HLB）是柑橘产业的致命威胁，早期检测对移除感病树和防控疫情至关重要。气体传感器因成本低、操作简便且可微型化，适用于空气质量与有毒气体监测。本文报道了基于单链DNA（ssDNA）功能化单壁碳纳米管（SWNTs）的电学生物传感器阵列的开发、...
霉菌毒素尤其是黄曲霉毒素M1（AFM1）在牛奶中的检测对保障食品质量安全至关重要。近年来，生物传感器作为快速、可靠且低成本的技术被用于该毒素检测。本研究采用点胶印刷技术制备柔性生物传感器电极，并用单壁碳纳米管（SWCNTs）进行功能化，随后涂覆特异性抗体以提高灵敏度。随后，该免疫传感器在缓冲液和加标牛奶样品中采用计时电流法检测AFM...
本研究报道了一种基于丝网印刷电极的葡萄糖生物传感器，电极表面以含单壁碳纳米管（SWCNT）的有机硅溶胶-凝胶导电水凝胶修饰，并固定葡萄糖氧化酶。溶胶-凝胶基体由正硅酸乙酯（TEOS）、二甲基二乙氧基硅烷（DMDES）和聚乙烯醇（PVA）组成。循环伏安法表明，SWCNT修饰层可促进葡萄糖氧化酶辅基FAD的直接电子转移，使葡萄糖氧化产生...
活性氧（ROS）是高度反应性分子，广泛存在于体内并参与细菌感染等多种疾病与炎症过程。现有技术难以准确检测并区分特定 ROS。为此，作者开发了一种电化学生物传感器，由固定在氧化铟锡（ITO）表面并经锇基化合物功能化的单壁碳纳米管（SWCNTs）构成。将该传感器整合入小鼠巨噬细胞 RAW 264.7，并用多种血清型细菌诱导免疫反应。当革...
临床前药物在特定器官和组织中的暴露测量通常依赖破坏性方法，而组织特异性测量对具有剂量限制性毒性的药物尤为重要，例如多柔比星引起的心脏毒性。作者开发了一种可植入光学纳米传感器，用于在活体动物中快速、微创地定量组织多柔比星暴露。该传感器以 DNA 功能化单壁碳纳米管为核心，其近红外荧光可响应多柔比星并产生显著且均匀的红移；这一响应也见于...
本文报道了一种低成本单壁碳纳米管（SWCNT）/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）纳米复合微线（N-MW）电子生物传感器，采用光学微光刻与逐层纳米组装（LbL）工艺制备。传感器以硅/二氧化硅为基底，图案化金电极，并在光刻胶模具中通过 PDDA/PSS 聚电解质前驱层交替沉积 PEDOT 与 SWCNT，形成高比表面积纳米复合微...
微小RNA-21（miRNA-21）是早期疾病诊断的重要生物标志物，其准确检测备受关注。本文结合垂直排列纳米结构生物传感器上的一步生物识别反应与T7外切酶（T7 Exo）辅助目标循环，开发了一种用于miRNA-21检测的新型电化学生物检测方法。通过在芳基重氮盐修饰电极上共价连接末端羧基化单壁碳纳米管（SWCNT），构建垂直排列纳米界...
半导体单壁碳纳米管（s-SWCNTs）因高载流子迁移率、稳定性和无散射弹道输运等特性，被证明是晶体管、微型器件和传感器的优良材料。本文设计了一种基于牛血清白蛋白（BSA）包覆、戊二醛（Glu）交联乙酰胆碱酯酶（AChE）修饰s-SWCNTs的电化学生物传感器，用于选择性检测有机磷农药甲基对硫磷（MP）。通过傅里叶变换红外光谱（FT-...
简单、稳健的碳纳米结构非共价蛋白功能化策略在杂化纳米材料合成、部件组装和生物传感器开发中备受关注。本文报道将 Car9 和 Car15 碳结合肽分别融合到 sfGFP 和 mCherry 荧光蛋白的 C 端，使融合蛋白能够选择性标记单壁碳纳米管（SWNT）的端部或侧壁。Car15 偏好结合 sp2 碳侧壁，Car9 偏好结合富含羟基...
本研究以孔径400 nm的聚碳酸酯滤膜（PcFM）为基底，通过单壁碳纳米管（SWCNT）覆盖/突出形成PcFM/SWCNT结构，再在其表面覆盖氧化石墨烯（GO）或还原氧化石墨烯（rGO）薄层，分别制备多层PcFM/SWCNT/GO和PcFM/SWCNT/rGO涂层。结果表明，SWCNT可在聚碳酸酯膜上形成具有不同取向的纳米管层，部分...
拉曼显微光谱学已成为物理（材料）与生物科学中多种应用的重要分析技术。由于能够同时分析生物传感器系统的两部分——生物敏感组分以及用于物理化学换能器的多种材料和体系，该技术为生物传感科学与技术提供了独特的分析机会。近年来，拉曼光谱成像技术的进展为生物传感器组分及其在亚微米尺度上的变化提供了二维和三维表征能力，并可实现无标记、实时、非破坏...
本研究开发了一种基于一氧化氮还原酶（NOR，纯化自 Marinobacter hydrocarbonoclasticus）的酶促生物传感器，用于检测一氧化氮（NO）。传感器通过在热解石墨电极（PGE）上沉积羧基化单壁碳纳米管（SWCNTs）、脂质双层（DOPE、DOTAP、DSPE-PEG）和 NOR 组成的纳米复合材料制备。采用多...
纸基生物传感器有望用于低成本诊断，但缺乏可便捷集成于纸基的高灵敏检测方法。单壁碳纳米管（SWNTs）化学电阻生物传感器因无标记、高灵敏而受到关注，但传统器件成本较高。本研究报道了一种用于无标记免疫传感的纸基化学电阻生物传感器的制备、优化与分析表征。作者利用芘羧酸（PCA）与 SWNTs 之间的非共价 π-π 堆积作用制备水基 PCA...