Evaluation of Activated Biochar Derived from
本研究开发了一种基于马尾藻(Sargassum spp.)生物质活化生物炭(ABC)的电化学基因传感器。首先将马尾藻在500 °C热解制备生物炭(BC),再用硝酸(HNO3)化学活化;通过扫描电镜、X射线衍射、热重分析和BET方法表征其形貌、晶相、热稳定性和比表面积,BET结果显示比表面积由BC的22.9367±0.0879 m2/...
本研究开发了一种基于马尾藻(Sargassum spp.)生物质活化生物炭(ABC)的电化学基因传感器。首先将马尾藻在500 °C热解制备生物炭(BC),再用硝酸(HNO3)化学活化;通过扫描电镜、X射线衍射、热重分析和BET方法表征其形貌、晶相、热稳定性和比表面积,BET结果显示比表面积由BC的22.9367±0.0879 m2/...
食物过敏是日益严重的公共卫生问题,需要在复杂加工食品基质中检测痕量致敏成分。近年来,基于核酸的电化学生物传感器作为蛋白靶向检测的替代方案受到关注,其具有稳定性好、序列特异性高、可与便携式低成本传感平台兼容等优势。本综述系统回顾了用于检测过敏原蛋白或过敏原相关核酸的核酸基传感策略。对DNA检测,重点介绍夹心型设计和DNA开关;对蛋白检...
本文报道了一种面向临床分析的无标记电化学纳米基因传感器,用于病原微生物的检测。该传感器以氧化石墨烯(GO)修饰的一次性铅笔石墨电极(PGE)作为传感平台,并以大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)为模型病原菌。作者将一条5′-氨基己基连接的22碱基E. coli扩增子代表性DNA探针通过碳二亚胺化学固定于电极...
本文作为研究专题社论,回顾生物传感器从早期pH和氧电极发展为可检测生物元素或生物分子、并将物理化学信号转换为光学或电学可测信号的分析装置。1962年Clark和Lyons开发首个电化学葡萄糖传感器后,生物传感器研究快速增长,主要集中于化学、科技和材料科学领域,中国和美国领先。生物传感器通常包含检测、转换和处理三个单元,可识别核酸、代...
快速有效的诊断是监测新型冠状病毒2(CoV-2)疫情的首要步骤。本文建立了一种简单、灵敏的电化学检测方法,利用磁性纳米复合材料和DNA夹心探针快速定量CoV-2核衣壳(N)基因,检出限可达0.37 fM。该方法使用一对特异性DNA探针:捕获探针共价连接在Au装饰磁性还原氧化石墨烯(AMrGO)纳米复合材料上,用于高效捕获目标RNA;...
电化学生物传感器是可在医疗诊断、食品安全、环境保护和生命科学研究中快速获得现场结果的分析工具。当前研究聚焦于开发针对特定靶标的传感器,并解决商业化前需克服的挑战,通常包括降低检出限、拓宽线性浓度范围、在真实环境中分析真实样品以及与标准验证方法比较。如今,功能纳米材料被设计并应用于电化学生物传感,以支持上述挑战。本综述将讨论功能纳米材...
为满足新型疗法对诊断工具的要求,检测手段应具备快速、可靠、与待测物浓度成比例的响应,同时具有低检出限、高选择性、低成本和便携性,以支持即时检测装置的发展。以核酸作为识别受体的生物传感器已成为满足上述要求的有效途径。通过合理设计受体层,可构建几乎适用于任何分析物的DNA生物传感器,包括离子、低分子量和高分子化合物、核酸、蛋白质乃至完整...
结核病(TB)仍是全球重大公共卫生问题,世界卫生组织估计每年约有1040万新发病例和180万死亡,因此早期、准确诊断至关重要。本研究开发了一种基于还原氧化石墨烯–聚多巴胺–金纳米粒子(rGO-PDA-AuNP)三元纳米复合材料的电化学生物传感器,用于快速、早期检测结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, ...
病毒,包括流感病毒、中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)、严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、甲型肝炎病毒(HAV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)、埃博拉病毒(EBOV)、寨卡病毒(ZIKV)以及最近出现的SARS-CoV-2,每年导致数十万人死亡。新冠疫情的持续暴发引...
本文报道了以多壁碳纳米管(MWCNTs)非共价功能化聚精氨酸(PolyArg)修饰玻璃碳电极(GCE)在DNA吸附与电氧化中的优势及其分析应用。碳纳米结构的存在,尤其是支撑MWCNTs的PolyArg所带正电荷,有利于牛胸腺和鲑鱼精双链DNA的吸附,并显著降低鸟嘌呤和腺嘌呤残基氧化的过电位,同时明显增强相应氧化电流。作为概念验证,作...
本文报道两种用于定量检测SARS-CoV-2核酸的新型基因传感器,均以玻璃碳电极为基底,修饰由多壁碳纳米管(MWCNTs)非共价结合亲和素(Av)构成的生物捕获纳米平台,用于固定生物素化DNA探针。阻抗型传感器通过[Fe(CN)6]3-/4-电荷转移电阻增加实现无标记、无扩增检测,线性范围为1.0×10−18–1.0×10−11 M...
白血病常起源于造血干细胞谱系功能异常,包括急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性髓系白血病(CML)、急性早幼粒细胞白血病(APL)及人类T细胞白血病/淋巴瘤病毒1型(HTLV-1)等类型,需要不同的诊断和治疗策略。早期检测对有效治疗至关重要。以DNA为分析物的生物传感器称为基因传感器或DNA生物传感器。电化学传感器通过化学溶液与传感器...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染导致2019冠状病毒病(COVID-19)大流行,亟需快速、准确的床旁诊断工具。本文报道了一种用于特异性检测SARS-CoV-2并区分同源呼吸道病毒的电化学基因传感器。该传感器通过将巯基化捕获探针固定在马来酰亚胺修饰的磁性颗粒上构建,随后捕获探针与生物素化信号探针以三明治方式与...
本研究提出一种基于自组装单层金纳米颗粒(AuNPs)电极的基因传感器,用于转基因大豆(GMS)的定性与定量检测。传感电极先在硅基底上溅射金膜,再依次自组装1,6-己二硫醇(1,6-HDT)和含硫基团金纳米颗粒,形成单层AuNPs修饰电极;随后将5′端硫醇修饰的CaMV 35S启动子(P35S)互补单链DNA捕获探针通过硫醇-金作用固...
新冠疫情凸显了快速、低成本一次性生物传感器在感染患者病毒检测中的需求。本文综述了基于金属纳米颗粒(MNPs)的一次性生物传感器在酶法与非酶法传感器、免疫传感器和基因传感器中的即时诊断应用,重点讨论葡萄糖和过氧化氢(H2O2)检测。金属纳米颗粒如金(AuNPs)、铂(PtNPs)、银(AgNPs)、铜(CuNPs)等具有大比表面积、良...
被忽视热带病(NTDs)是一组主要流行于热带和亚热带地区、尤其集中于基础设施薄弱、贫困和医疗资源匮乏地区的感染性与寄生虫病。尽管全球已有多种防控努力,新发病例和死亡人数仍令人担忧。开发低成本、微型化、易操作的生物传感器,有望实现现场快速诊断,从而改善治疗并推动疾病根除。本综述依据世界卫生组织更新列表,系统总结2010—2020年电化...
食物过敏是日益严重的全球公共卫生与食品安全问题,约2%成人和6%–8%幼儿受影响,90%过敏反应由八大类过敏原引起。本文系统综述了基于抗体、DNA、适配体和细胞等生物识别元件的荧光定量检测平台在食品过敏原检测中的应用。传统ELISA、侧流免疫分析和PCR等方法虽已商用,但存在交叉反应、表位降解、假阳性/假阴性及现场检测不足等局限。荧...
鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)是血液、尿路、伤口及肺部医院感染的重要病原菌,尤其易在重症监护室引起严重疾病。本文报道了一种基于柠檬酸封端银纳米颗粒(Cit-AgNPs)和光谱方法监测鲍曼不动杆菌基因组的特异性、高灵敏检测方法。研究以 5′-SH-TTG TGA ACT ATT TAC GTC AGC ...
内脏利什曼病每年新增病例约40万,死亡约3万,因此快速准确检测婴儿利什曼原虫及其种属对公共卫生至关重要。本研究建立了一种基于DNA的基因传感器,用于检测婴儿利什曼原虫基因组DNA。该传感器以电沉积硫化镉纳米片(CdS nanosheets, CSN)为换能层,以特定单链DNA探针为识别元件,采用无标记、无标记物、无标签且无需PCR扩...
诺如病毒是引起胃肠炎、急性呕吐、严重腹泻、腹痛、高热、头痛和全身疼痛的主要病原体之一。传统检测方法虽有一定效果,但存在灵敏度低、成本较高、特异性和选择性不足等缺点。为此,本文报道了一种基于氧化石墨相氮化碳(Ox-g-C3N4)修饰的电化学纸基分析装置(ePAD)的诺如病毒DNA检测生物传感器。作者通过热解三聚氰胺并经酸处理、过氧化氢...