Liquid-Gated Field-Effect Transistor-Based Biosensor for Uric Acid Detection.
监测尿酸(UA)浓度对评估代谢紊乱、肾功能及整体代谢平衡至关重要。本文报道了一种基于液体栅极场效应晶体管(FET)的尿酸生物传感器,采用水热法在硅/二氧化硅(Si/SiO2)衬底上制备垂直排列的氧化锌(ZnO)纳米棒(NRs),并通过物理吸附固定尿酸酶(uricase)。该器件以 Ag/AgCl 参比电极作为液离子栅,在磷酸盐缓冲液...
监测尿酸(UA)浓度对评估代谢紊乱、肾功能及整体代谢平衡至关重要。本文报道了一种基于液体栅极场效应晶体管(FET)的尿酸生物传感器,采用水热法在硅/二氧化硅(Si/SiO2)衬底上制备垂直排列的氧化锌(ZnO)纳米棒(NRs),并通过物理吸附固定尿酸酶(uricase)。该器件以 Ag/AgCl 参比电极作为液离子栅,在磷酸盐缓冲液...
本文报道了一种用于测定尿酸的流动式生物传感器系统。该系统基于3D打印聚乳酸(PLA)流动电化学池,并配备经修饰的丝网印刷石墨电极(SPE)。尿酸酶通过碳二亚胺化学共价固定于可更换反应器内表面,反应器工作体积降至10 µL。SPE独立于酶反应器进行修饰,依次引入炭黑(CB)、柱[5]芳烃、基于对叔丁基硫代杯[4]芳烃的PAMAM-杯芳...
本研究以棉丝作为丰富羟基来源,通过水热法实现氧化钴(Co3O4)纳米线的快速成核与生长。XRD表明Co3O4纳米线晶面与立方相吻合,EDS显示其主要含钴和氧元素,并在0.01 M磷酸盐缓冲液(pH 7.4)中对尿酸表现出高敏感性。Co3O4纳米线具有较大比表面积,有利于通过物理吸附大量固定尿酸酶。以Ag/AgCl为参比电极测量固定尿...
本研究开发了一种低成本、可重复使用且高灵敏的分析平台,用于检测人体代谢物尿酸(UA)。该平台将石墨烯化学电阻检测技术与磁珠(MB)系统相结合。石墨烯基生物传感器中的异质结(单层石墨烯与 HfO2 薄膜)作为换能器,检测尿酸与尿酸酶特异性催化反应引起的局部 pH 变化,从而获得尿酸浓度。将尿酸酶固定在磁珠上,可使功能化步骤与传感器表面...
尿酸分析对痛风的预后、诊断和治疗至关重要。现有技术或缺乏特异性,或性能不足,难以满足即时检测(POC)尿酸监测需求。本文首次报道一种基于三维超级取向碳纳米管(SACNT)阵列的电化学生物传感器,用于POC尿酸监测。该传感器工作电极由有序三维SACNT阵列构成,并通过沉淀和交联程序固定尿酸酶。该结构具有更高酶密度、与反应物更大的接触面...
本文报道了一种新型、高灵敏且低成本的长程表面等离子共振(LRSPR)生物传感器,用于检测尿酸这一模型分析物。研究选用低折射率且可调的二氧化硅(SiO2)作为介电层,以激发长程表面等离子体(LRSP)模式,替代传统研究中常用的 Cytop 和 Teflon 聚合物。所制备的 LRSPR 尿酸生物传感器表现出良好的响应特性,灵敏度约为 ...
唾液等非侵入性生物样本中尿酸(UA)的含量对痛风、高尿酸血症、Lesch–Nyhan综合征等多种疾病的诊断和治疗具有重要意义。本研究采用丝网印刷技术在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上制备可一次性使用的UA生物传感器。工作电极先修饰碳纳米管,再固定尿酸酶,用于高选择性检测UA。该生物传感器对UA表现出良好的电催化活性,具有较高...
本研究构建了一种基于纳米立方氧化亚铜(Cu2O)/二茂铁(Fc)/尿酸酶(UOx)修饰玻碳电极(GCE)的高灵敏尿酸(UA)电化学生物传感器。Cu2O 纳米立方体与电子介体 Fc 协同增强电极电活性,UOx 通过戊二醛/牛血清白蛋白共价固定于电极表面。采用循环伏安法、电化学阻抗谱和差分脉冲伏安法表征电极。DPV 结果表明,UOx/F...
尿酸是嘌呤代谢终产物,其血清和尿液水平异常与痛风、高尿酸血症、肾病等相关,临床检测具有重要意义。本文报道了一种由多壁碳纳米管(MWCNT)和尿酸酶(UOx)组成的安培型薄膜电化学生物传感器。作者以羧甲基纤维素(CMC)作为表面活性剂将MWCNT分散于水相,通过简单滴涂层层法在蒸镀金电极上制备UOx/MWCNT-CMC/Au薄膜。与钠...
本研究提出一种基于微球光纤探针的高灵敏、高选择性酶促生物传感器,用于人血清中尿酸(UA)检测。传感器基于表面等离子体特性与局域表面等离子共振(LSPR)机制。采用先进熔接机制备直径350 µm的微球光纤探针,并在其表面修饰金纳米颗粒(AuNPs)和氧化石墨烯(GO)以提高灵敏度。通过紫外-可见分光光度计和高分辨透射电镜表征AuNPs...
本研究通过简单的一步水热法合成由金纳米颗粒(AuNPs)、羟基磷灰石(HAP)纳米线和还原氧化石墨烯(rGO)组成的三元纳米复合材料,并将其修饰于玻璃碳电极(GCE)表面用于尿酸检测。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射对复合材料进行表征,并在常规三电极体系中开展电化学测量。结果表明,HAP纳米线与rGO均匀混合,AuNP...
本研究报道了一种基于钍基金属有机框架(Th-MOF)人工过氧化物酶的比色生物传感器,用于生物样品中尿酸(UA)检测。Th-MOF 在过氧化氢(H2O2)存在下可催化氧化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色产物,其催化行为符合 Michaelis–Menten 方程,且对 TMB 的亲和力高于辣根过氧化物酶(HRP)。...
本研究评估可穿戴伤口生物传感器中各组分材料对人角质形成细胞(HaCaT)的细胞毒性,以考察其用于连续伤口监测的生物相容性。研究分别考察金纳米颗粒(Au NPs)、银纳米颗粒(Ag NPs)、尿酸酶(UOx)、二茂铁羧酸(FCA)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚乙烯醇基聚合物(PVA-SbQ)的单独及混合效应,通过细胞活力、线粒体活...
本文制备了金纳米粒子修饰还原氧化石墨烯(Au-rGO)纳米复合薄膜,并通过共价固定尿酸酶(UOx)构建电化学生物传感器,用于灵敏、选择性检测尿酸(UA)。差分脉冲伏安法(DPV)结果表明,所制备电极在低电位0.228 V下对UA具有快速响应,在50–800 μM浓度范围内呈线性,灵敏度为86.62±0.19 μA mM−1,检出限为...
本文提出一种基于四元铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)纳米颗粒薄膜的新型酶基电化学生物传感器,作为制备生物电极的无毒、低成本基质。CZTS 的带隙可通过阳离子比例和纳米颗粒尺寸调节,从而赋予材料所需电学性能。作者采用胶体热注入法合成丁胺封端球形 CZTS 纳米颗粒,粒径约 15–16 nm,带隙为 2.65 eV;通过浸涂法将...
本研究采用低温水相化学生长法,以维生素B12(vitamin B12)为软模板和生长导向剂,合成心形/哑铃状氧化铜(CuO)纳米结构,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,CuO纳米结构呈心形/哑铃状,结晶度高且无杂质,具有多孔结构,可负载大量酶分子,从而提升尿酸检测性能。...
本研究优化了共电纺丝制备的共轴纳米纤维膜表面生物分子的空间定向固定策略,以改善基于光学氧转导的生物传感器性能。以尿酸酶为模型酶,比较了两种固定方式:通过马来酰亚胺基团的共价连接和通过生物素-链霉亲和素相互作用的亲和固定。结果表明,采用含聚乙二醇链的生物素化试剂进行生物素-链霉亲和素亲和固定可最大程度保留尿酸酶活性,并提高尿酸检测的分...
本文面向关节炎疾病诊断中的尿酸检测,针对涂覆在 TiO2–CeO2 纳米复合基质上的尿酸酶膜厚度选择问题建立了数学模型。模型基于反应-扩散方程和不可逆一级催化反应,描述尿酸在酶膜内扩散并被尿酸酶催化生成过氧化氢,过氧化氢在电极表面氧化产生电流的过程。通过数值计算,系统分析了酶层厚度对安培电流响应的影响,并给出在最大酶促速率范围内保持...
本文开发了一种基于共静电纺丝的多功能材料,作为开发光学氧转导生物传感器的基础材料。该材料由同轴纳米纤维构成:内纤维含有氧敏感染料,外纤维含有醛基,可与酶分子中的氨基形成席夫碱。所得材料既保留了内层光学换能器的氧传感性能,又具有在表面固定分子的高容量。研究以尿酸酶为模型酶,优化了温度、pH、反应时间、缓冲液和酶浓度等参数,以证明该新型...
开发合适的基底材料对构建快速、可靠地定量化学与生物医学指标的电化学生物传感器具有重要意义。在实际应用中,工作电位负值较小的生物传感器具有更高的选择性和灵敏度。本文通过金属有机框架(Ce-MOF)与氧化石墨烯(GO)复合后热解,制备了 CeO2-x/C/rGO 纳米复合材料。由于 Ce3+ 与还原氧化石墨烯(rGO)共存,该复合材料对...