基于将复杂样品中分析物浓度转换为单一电化学信号的生物传感器，是低成本、高通量、便携且可再生的传感平台候选者。本文报道了一种用于全血中抗肿瘤药物检测的简单实用分析装置，并以甲氨蝶呤（MTX）为模型体系。该传感器将新型碳基复合材料——钨磷化物嵌入氮掺杂碳纳米管（WP/N-CNT）固定于电极表面，以支持氧化还原循环。氮掺杂碳纳米管（N-C...
即时检测（POC）将诊断结果直接、即时地带给患者，但现有试纸和侧流层析多为定性或半定量，难以满足临床对准确定量结果的需求。本文提出一种面向定量 POC 诊断的非法拉第电化学生物传感器设计模板，重点研究构建非法拉第生物传感器时的关键参数。作者采用 COMSOL 有限元建模与电化学测量，系统评估共面三电极（工作电极 WE、参比电极 RE...
恒电位仪的微型化、低成本化，同时保持完整测量性能（带宽、阻抗容性/感性分量测定及并行筛查）仍是生物电子学中的未解难题。本文提出将简单模拟电路、高性能微控制器与数字锁相滤波相结合，作为复杂且不完整架构的替代方案。作者开发并验证了一套低成本采集电子系统，与包含8个金工作微电极及集成参比/对电极的生物传感器平台完全集成，原型制造成本低于3...
随着预防性医疗的推广，传感器技术改进对降低全球医疗成本至关重要。即时检测(POC)诊断可缩短检测时间、减少人工，并因便携设计避免样本运输成本；无标记检测则提高了生物分子检测的通用性。本文报道一种基于阻抗的POC生物传感器，通过阻抗谱检测微加工芯片表面修饰的变化。研究采用金纳米颗粒(GNP)评估新芯片的传感能力，并利用阻抗测量监测传感...
本文报道一种低成本、无标记的即时检测（POC）生物传感器，用于灵敏检测DNA氧化损伤最丰富的产物8-羟基-2′-脱氧鸟苷（8-OHdG），有望实现癌症等疾病的早期评估，从而改善诊断、预后和生存率。该装置采用碳墨水三电极纸基底，并首次结合差分脉冲伏安法（DPV）直接检测8-OHdG。通过在碳墨水中引入纳米结构碳材料和导电聚合物聚(3,...
超灵敏即时检测生物传感器需要长期稳定的干燥试剂和高信背比。邻位取代双芳基二羟基及氨基羟基化合物氧化还原快，但因易被溶解氧氧化聚合，很少用作电化学信号物质。本文采用稳定固体1-氨基-2-萘基磷酸（1A2N-P）作为碱性磷酸酶（ALP）底物，氨硼烷（H3N-BH3）作为电化学-化学（EC）氧化还原循环还原剂。ALP将1A2N-P水解为1...
本研究选择恶性疟原虫富组氨酸蛋白2（PfHRP2）作为疟疾检测与诊断的生物标志物。首先开发酶联免疫吸附试验（ELISA），评估免疫试剂用于传感器开发的适用性。随后选择并表征了集成碳对电极和Ag/AgCl参比电极的基于金的丝网印刷传感器，并用于构建PfHRP2免疫传感器，以实现低成本、易操作且高灵敏的疟疾诊断。传感器表面固定抗PfHR...
多路蛋白标志物检测为复杂疾病早期诊断和高效治疗提供新机会。心血管疾病在美国和欧洲死亡风险最高，每年报告1500万至2000万例。心肌肌钙蛋白I（cTnI）和心肌肌钙蛋白T（cTnT）是心肌损伤的成熟蛋白标志物，二者即时检测对临床护理有重要价值。本文开发柔性可抛弃电化学生物传感器，由垂直取向氧化锌（ZnO）纳米结构组成，用于即时检测格...
诺如病毒是引起胃肠炎和食源性疾病暴发的主要病原体。本研究开发了一种基于亲和肽识别元件的无标记电化学生物传感器，用于检测人类诺如病毒。通过进化噬菌体展示技术筛选得到一系列经氨基酸替换并引入半胱氨酸的识别肽，化学合成后固定于金电极表面，形成自组装单分子层。利用石英晶体微天平（QCM）、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评估金-固定...
本文报道了一种可重构、多技术电化学生物传感器的设计、性能与表征，该传感器旨在直接集成到智能手机和可穿戴设备中，以实现远程、精准的个人健康监测。通过在不同模式间复用器件，其恒电位计可重构为三种测量模式，以最少冗余器件完成安培法、电位法和阻抗谱测试。作者采用分立器件制作了 3.9×1.65 cm² 的 PCB 原型模块，并在 Googl...
柔性传感平台是发展面向医疗健康、环境监测、即时诊断和个人电子的智能便携器件的关键组成部分。本文报道了一种简单、可放大且低成本的策略，利用废报纸作为基底，通过化学气相沉积在其表面形成连续、保形且透明的聚对二甲苯C（Parylene C）薄膜，制备得到P-paper。由于纤维素纤维表面覆盖薄聚合物层，P-paper的机械强度和化学稳定性...
本文报道了一种柔性、机械稳定且可一次性使用的电化学生物传感器平台，用于通过检测并定量心肌肌钙蛋白T（cTnT）来监测心肌肌钙蛋白。作者在柔性多孔聚酰亚胺基底上设计并制备了纳米结构氧化锌（ZnO）传感电极，利用目标分子在ZnO纳米结构中的限域效应增强生物分子在电极表面的结合，从而在极低样品体积下实现超灵敏检测。该传感器基于亲和免疫分析...
本研究通过遗传工程改造酿酒酵母细胞系，使其表面显示丙型肝炎病毒（HCV）核心抗原与金结合肽（GBP）串联形成的双亲和生物砖嵌合体。该多功能酵母细胞既能通过 GBP 自组装固定于金传感器表面，又可作为可再生捕获试剂识别抗-HCV 核心抗体，从而省去传统抗原纯化、偶联和固定步骤。作者基于该构建分别建立了光学免疫检测和电化学免疫检测：光学...
本文首次报道了一种以分形铂纳米花椰菜功能化石墨烯纸的电化学生物传感器，用于小分子葡萄糖和致病性大肠杆菌O157:H7的即时检测。拉曼光谱、扫描电镜和能谱表明，氧化石墨烯涂覆的纳米纤维素纸经热处理和抗坏血酸化学处理后部分还原；脉冲声电沉积在还原氧化石墨烯纸上形成花椰菜状分形纳米铂，获得电活性面积高达0.29±0.13 cm2的导电纸，...
电化学生物传感器可将生物事件转换为电流。目前多数电化学生物传感器利用天然酶的活性。本文证明，将钙调蛋白（calmodulin, CaM）结构域插入氧化还原酶 PQQ-葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH）中，可构建一种选择性 Ca2+ 生物传感器，用于快速测定人体生物流体中的 Ca2+ 浓度。作者通过改造现有血糖仪，将其转变为 Ca2+ 监...
同型半胱氨酸（HcySH）检测对心血管疾病（CVD）诊断和预后具有重要意义，但现有方法在样品量、前处理时间和仪器成本方面受限。本文开发了一种微型化电化学检测方法，以固定在金纳米粒子（GNP）修饰的丝网印刷碳电极（SPE）上的细胞色素c（cyt c）作为生物传感元件。电化学表征显示cyt c–GNP–SPE在0和−0.2 V处出现准可...
本文以概念验证形式证明，可大规模生产用于环境、食品和临床样品中亚硝酸盐定量的有效即时检测（POCT）生物传感器。基于此前开发的第三代电化学生物传感器，该工作将电极系统微型化，采用碳糊丝网印刷电极（SPE），并将来自脱硫弧菌（Desulfovibrio desulfuricans ATCC 27774）的细胞色素c亚硝酸盐还原酶（cc...
本文报道了一种基于一次性氧化石墨烯纳米带（GON）丝网印刷电极的电化学生物传感器，用于 L 型和 D 型氨基酸（AAs）的同时原位手性分辨与定量分析。该策略利用酪氨酸（Tyr）和甲硫氨酸（Met）等临床相关氨基酸固有的电化学活性，以及 D 氨基酸氧化酶（DAAO）对 D 型氨基酸的选择性氧化脱氨反应。D 型氨基酸在 DAAO 催化下...
血清自身抗体检测是自身免疫病诊断和管理的关键工具，但即时检测仍困难，因为单一抗体种类只是总血清免疫球蛋白中极小且异质的一部分。本文报道一种电化学生物传感器，通过真空介导稀释血清穿过抗原包被多孔膜来检测抗DNA自身抗体。天然DNA被固定于预涂覆苯丙氨酸/赖氨酸共聚物的聚偏氟乙烯膜中；3 min内使一抗和辣根过氧化物酶标记二抗流穿膜，提...
microRNAs（miRNAs）是广泛细胞过程的关键调控因子，并在血清中稳定存在，被视为有前景的癌症生物标志物。基于表面的电化学生物传感器为疾病相关miRNA的低成本即时检测（POCT）提供了机会，但miRNA传感器灵敏度常受质量传输限制和水-电极界面表面拥挤效应影响。本文提出一种基于DNA纳米结构的电化学miRNA生物传感器超灵...