Engineering in life sciences
2026
Trust CM, Lehmann RM, Schmidt S, Singer V 等 7 人
新冠疫情凸显了对快速、简便、低成本病原体即时检测(POCT)方法的需求。水凝胶生物传感因可储存试剂和多重检测而受到关注。本研究对多种聚合物基底进行功能化,以确保甲基丙烯酰化改性明胶基水凝胶点作为生物传感器时具有良好粘附性。作者测试了不同水凝胶配方在 POCT 测试芯片中的适用性,发现经氨基化及后续甲基丙烯酰化的聚对苯二甲酸乙二醇酯(...
Biosensors
2025
Boček Ž, Zubak M, Kassal P
普鲁士蓝(PB)常被引入丝网印刷酶器件,以在低电位下测定酶促产生的过氧化氢。喷墨打印正逐渐取代丝网印刷用于电化学传感器开发。本文报道了一种全喷墨打印的石墨烯–普鲁士蓝平台,可与氧化酶偶联制备所需生物传感器。石墨烯电极喷墨打印于柔性聚酰亚胺基底,经热处理和强脉冲光(IPL)光子处理,再喷墨打印PB纳米颗粒悬浮液。通过优化打印后处理与电...
Biosensors
2024
Zhang D, Bai Y, Niu H, Chen L 等 7 人
基于酶的生物传感器通常采用滴涂法进行表面修饰,但该方法存在重现性低、咖啡环效应明显以及难以规模化生产等缺点,限制了其实际应用。为克服上述限制,本文提出一种用于无试剂酶基生物传感器的喷墨打印酶交联表面功能化策略。该方法在丝网印刷电极上依次打印酶层、交联层和保护层,并在喷墨打印过程中将纳米材料与反应底物共同预载。喷墨打印电极可实现酶的均...
Biosensors & bioelectronics
2024
Nalepa MA, Panáček D, Dědek I, Jakubec P 等 8 人
本文提出一种适用于商用喷墨打印技术的氮掺杂羧基化石墨烯墨水(NGA-ink),用于柔性、均匀电极的制造。该墨水为水基、无添加剂、无金属体系,粒径约200–300 nm,兼容标准喷墨打印机,可显著减少材料浪费并避免滴涂法常见的咖啡环、裂纹和脱落问题。作者将NGA-ink与商用银纳米墨水和金纳米墨水结合,在PET基底上制备全喷墨打印电极...
Sensors (Basel, Switzerland)
2024
Paul M, Kühnel H, Oberpertinger R, Mehofer C 等 6 人
本文展示喷墨打印金纳米粒子(Au NP)两层吉赫兹(2.6 GHz)微波开环谐振器(SRR)作为柔性基底上分析物检测新平台的工作原理。与传统采用印刷电路板技术制造 SRR 生物传感器形成七层结构不同,本文谐振器采用两层结构制造,接地平面集成在 SRR 测量装置中。该方法通过经光子烧结的喷墨打印铜纳米粒子(Cu NP)带状线将微波电磁...
Sensors (Basel, Switzerland)
2023
Al-Qahtani AM, Ali S, Khan A, Bermak A
人体温度是重要的生命体征之一,能够辅助多种疾病的早期发现,因此其准确测量在医疗领域受到广泛关注。本文报道了一种基于银叉指电极(IDEs)和碳黑传感膜的可穿戴印刷温度传感器的性能优化研究。传感器首先制备在柔性 Kapton 薄膜基底上,采用喷墨打印方式制备银 IDEs,随后通过丝网印刷制备由碳黑构成的传感膜。研究系统优化了 IDE 指...
ACS applied materials & interfaces
2021
Zea M, Texidó R, Villa R, Borrós S 等 5 人
面向医疗应用的pH传感需要机械稳定、高灵敏度、高重现性且可低成本制造的材料与器件。本文提出一种全喷墨打印pH传感器,其核心是将特殊配方的导电聚合物沉积在柔性基底上的微电极上。该墨水将聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)与聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)复合,形成适合喷墨打印(IJP)的水性分散体系。传感器在生理pH区(pH 7–7....
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
2021
Mass M, Veiga LS, Garate O, Longinotti G 等 9 人
酶墨水可用于喷墨打印酶学生物传感器,但酶在悬浮液中易失活,且易非特异性吸附于喷墨腔壁,并在热/机械应力下失稳。将酶固定于合适表面可显著延长其催化寿命。本文先将辣根过氧化物酶(HRP)共价固定于二氧化硅纳米颗粒(SiO2 NPs),再将其分散于含单壁碳纳米管(SWCNT)的水基墨水中。对打印电极进行循环伏安表征,并以六氰合铁(III/...
Biosensors & bioelectronics
2021
Shen Y, Modha S, Tsutsui H, Mulchandani A
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...
Sensors (Basel, Switzerland)
2020
Mojena-Medina D, Hubl M, Bäuscher M, Jorcano JL 等 6 人
从电子设备到大面积电子,从单个细胞到皮肤替代物,打印技术正在众多领域提供有吸引力的应用。受此启发,我们采用喷墨打印在柔性基底上制备互指电极传感器(IDEs),用于监测上皮细胞培养。该传感器以银纳米颗粒为导电材料,SU-8 为钝化层,具有细胞相容性,并形成宽约 300 μm、深约 4 μm 的微沟拓扑结构,且可在不损害电学性能的前提下...
ACS applied materials & interfaces
2020
Kang TH, Lee SW, Hwang K, Shim W 等 9 人
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...
Biosensors
2019
Jaeger J, Groher F, Stamm J, Spiehl D 等 7 人
抗生素在食品动物中的过量使用导致食源性细菌多重耐药性持续上升。除磺胺类外,氟喹诺酮类、氨基糖苷类和β-内酰胺类是最常见的抗生素类别,因此需要快速、高效、低成本的抗生素检测方法。本研究提出一种用于检测氟喹诺酮类抗生素环丙沙星(ciprofloxacin, CFX)的喷墨打印适配体生物传感器。由于适配体具有极高的亲和力和特异性,已被广泛...
Beilstein journal of nanotechnology
2018
Neumann HR, Selhuber-Unkel C
制备具有确定图案和密度的微米级纳米颗粒结构对纳米光学、生物传感器技术和生物材料等领域具有重要意义。嵌段共聚物胶束纳米光刻(BCML)是制备金属纳米颗粒准六方图案的成熟方法,其依赖负载金属的胶束通过浸涂或旋涂在表面自组装;纳米颗粒间距由胶束尺寸和涂覆条件控制。BCML虽能高通量生成纳米尺度有序颗粒图案,但此前难以在微米尺度形成层级叠加...
Biosensors
2018
Biosensors Editorial Office
本文为《Biosensors》期刊的一篇勘误,针对 Khan 等 2018 年发表的《低成本喷墨打印适配体电化学生物传感器用于溶菌酶选择性检测》一文进行更正。勘误指出原论文图 6 与图 7 内容重复,并提供正确的图 6:该图展示裸丝网印刷碳电极(bare SPCE)与打印丝网印刷碳电极(printed SPCE)在不同浓度溶菌酶暴露...
Nano letters
2018
Li L, Pan L, Ma Z, Yan K 等 7 人
多路检测是生物传感器的重要趋势,旨在通过芯片上集成微型传感器同时检测多种分析物。然而,将电极材料和选择性酶精确沉积到不同微电极阵列仍是大规模生产多路传感器的障碍。本文报道了一种“按需滴印”喷墨打印工艺,用于制备基于纳米结构导电水凝胶的多路生物传感器。利用多喷嘴喷墨系统,将电极材料和多种酶逐一点印到电极阵列上。整个喷墨打印过程仅需三轮...
Biosensors
2018
Khan NI, Maddaus AG, Song E
喷墨打印因其在柔性电子、一次性传感器和可穿戴器件中的优势而受到关注。本文报道了一种低成本、基于适配体的电化学溶菌酶生物传感器。作者利用碳纳米管(CNT)与单链DNA之间的强π–π堆积作用,将抗溶菌酶适配体与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合形成可打印墨水,并通过喷墨打印沉积到丝网印刷碳电极(SPCE)工作电极上。该方法可控制适配体密度...
Analytica chimica acta
2016
Luan E, Zheng Z, Li X, Gu H 等 5 人
本文报道了一种基于喷墨辅助层层组装(LbL)打印技术简便制备CdTe量子点(QDs)与乙酰胆碱酯酶(AChE)微阵列的方法。所得QDs/AChE微点阵列具有成本低、集成度高、柔性好和耗时短等特点。有机磷农药(OPs)可不可逆抑制AChE活性,从而改变QDs/AChE微点阵列的荧光强度,因此该阵列可用于OPs的敏感视觉检测和高通量筛查...
Lab on a chip
2015
Li J, Rossignol F, Macdonald J
喷墨打印正成为生物传感器制造技术的前沿方向。墨水化学与打印设备的并行进步,形成了一种简单、快速、柔性、高分辨率、低成本且适合大规模生产的生物传感器制造方法,并拓展了器件性能边界。本文首次系统综述成功实现喷墨生物传感器制造的关键因素,包括打印机类型、墨水组成、图案化方法和基底类型。文章讨论了从理论认知走向实际应用时需要考虑的技术问题,...
Lab on a chip
2015
Wu J, Wang R, Yu H, Li G 等 8 人
基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微流控系统近年来应用广泛,但由于PDMS表面疏水且与金属粘附弱,在PDMS上图案化微电极以构建微通道生物传感器仍是技术难题。本研究提出一种增材制造方法,利用喷墨打印银纳米颗粒在PDMS表面形成微电极。采用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)修饰PDMS表面,引入亲水基团和偶联基团,提高表面润湿性...
Journal of materials chemistry. B
2014
Weng B, Morrin A, Shepherd R, Crowley K 等 7 人
印刷技术因速度快、成本低且易于规模化,被广泛用于传感器制造。本文报道了一种完全喷墨打印的聚吡咯(PPy)纳米颗粒生物传感器,将含 PPy 纳米颗粒分散液与酶的混合生物墨水喷印到柔性丝网印刷碳电极(SPCE)上。通过引入辣根过氧化物酶(HRP)或葡萄糖氧化酶(GoD),赋予导电聚合物墨水对过氧化氢(H2O2)或葡萄糖的识别与催化功能;...