Nanomaterial-based biosensors for detection of pathogenic virus.
病毒是威胁人类安全的重要病原体,可引起流感、艾滋病、严重急性呼吸综合征、埃博拉等严重疾病。由于现有检测工具不足,病毒病高发,因此迫切需要快速、选择性和准确的病毒鉴定方法。虽然已有多种生物传感器用于病原病毒检测并部分商业化,但仍面临灵敏度、选择性、成本和实时性等挑战。纳米技术可克服这些限制,实现对分子靶标的实时直接检测。本文综述了基于...
病毒是威胁人类安全的重要病原体,可引起流感、艾滋病、严重急性呼吸综合征、埃博拉等严重疾病。由于现有检测工具不足,病毒病高发,因此迫切需要快速、选择性和准确的病毒鉴定方法。虽然已有多种生物传感器用于病原病毒检测并部分商业化,但仍面临灵敏度、选择性、成本和实时性等挑战。纳米技术可克服这些限制,实现对分子靶标的实时直接检测。本文综述了基于...
胆固醇水平异常与心血管疾病、糖尿病、动脉粥样硬化和高血压等慢性疾病密切相关,快速准确检测具有重要临床意义。本文报道了一种用于总胆固醇检测的比色生物传感器材料。作者将胺功能化离子液体(IL)共价修饰到氧化石墨烯(GO)上,再通过溅射法在 IL-GO 表面沉积粒径约 5.4–5.9 nm 的金纳米颗粒(Au NPs),随后固定胆固醇氧化...
碳纳米结构具有独特的物理、化学和电学性质,因而受到科学家广泛关注,并已成功应用于传感、生物医学及生物学相关研究。本综述选择性分析了碳纳米结构生物应用领域的最新进展,重点详细评述碳纳米材料在生物传感和生物医学中的应用。文章首先讨论碳纳米结构的特殊结构、优异电子性质和电子传输特性;随后重点介绍碳材料在电化学中的进展,包括电化学传感、生物...
循环中非酯化脂肪酸(NEFA)和β-羟基丁酸(βHBA)升高是奶牛负能量平衡(NEB)早期诊断的关键标志物。本文报道一种低成本、生物友好的双丝网印刷电极(SPE)电化学传感器平台,由电化学还原氧化石墨烯纳米片(E-rGO)修饰,并分别固定抗NEFA和抗βHBA抗体。氧化石墨烯(GO)通过绿色电化学方法直接在SPE表面还原,不使用有毒...
大多数已报道的场效应晶体管(FET)生物传感器缺乏通用且特异识别目标分析物的方法。为此,作者提出一种基于五苯(pentacene)的FET,并构建由功能化氧化石墨烯(GO)墨水组成的氧化石墨烯支撑系统(GOSS)。GOSS带有特定官能团,可捕获目标生物分子,并通过压电墨喷打印沉积在五苯FET表面,在不改变器件结构的前提下提供模块化识...
作者设计了一种 DNAzyme,其中氧化石墨烯(GO)与单链 DNA 茎环区相互作用。DNAzyme 链与底物链杂交并结合到 GO 表面,GO 作为强猝灭剂抑制背景信号。Pb(II) 存在时破坏 GO-DNAzyme 复合体并催化 DNAzyme 内部切割;随后加入硫黄素 T(ThT)作为 G-四链体诱导剂,释放的富含 G 片段折叠...
工程纳米材料已越来越多地用于消费品、环境治理、储能和生物医学等领域。大量实验与理论研究已证实,某些纳米材料可对生物细胞产生毒性。尽管其确切分子机制仍不清楚,但纳米材料与细胞膜之间的相互作用——无论是通过内吞还是直接穿透并可能引起裂解——普遍被认为是引发炎症甚至细胞死亡的第一步。为便于研究纳米材料与细胞膜的相互作用,本文展示了一种基于...
电化学方法可实现酶活性的快速、低成本分析。本文基于末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)介导的延伸策略,建立了一种简单高效的“信号开启”电化学检测方法,用于无标记、灵敏地检测 DNA 相关酶活性。TdT 是一种无模板依赖的 DNA 聚合酶,可催化脱氧胸苷三磷酸(dTTP)在单链 DNA(ssDNA)3′-OH 末端连续添加;由此生成的 T ...
光电化学生物传感器通常依赖生物识别事件引起的单一光电流变化进行定量,但光电流可能受目标分析物以外的因素干扰,导致假阳性或假阴性。为提高光电化学检测的准确性和可靠性,本文提出一种双通道自参考光电化学生物传感器设计。将 CdTe 和 CdTe-氧化石墨烯(CdTe-GO)分别修饰于 ITO 电极的两个相邻区域,并分别通过共价结合或物理吸...
一氧化氮(NO)是参与神经传递、巨噬细胞功能等病理生理过程的重要信号分子。本研究开发了一种基于胺修饰二硫化钼(MoS2)、氧化石墨烯(GO)和肌红蛋白(Mb)杂化材料的电化学生物传感器,用于提高 NO 的电化学检测准确性。首次实现了在 MoS2 合成过程中同步进行表面胺修饰,使 MoS2 能通过短连接基与 GO 高效杂化。胺修饰 M...
快速筛选活性化合物对复杂天然药物的研究与开发至关重要。本文报道了一种基于选择性适配体-羧基荧光素/氧化石墨烯能量转移光学传感器,并结合微流控芯片电泳分离的同时无标记多药筛选新方法。研究选择七种传统中药单体作为G-四链体配体筛选对象。筛选结果显示,大豆苷元、盐酸小檗碱、盐酸药根碱和防己诺林碱为G-四链体活性配体,栀子苷和苦参碱为非活性...
本研究制备了两种基于硫醇化捕获探针(ERBB2-c和CD24-c)修饰的金纳米粒子/氧化石墨烯复合电极,用于乳腺癌标志物HER2/ERBB2及对照标志物CD24的电化学早期检测。传感器采用三明治杂交策略:捕获探针固定于AuNPs-GO/GCE表面,目标DNA杂交后,HRP标记报告探针结合,随后以TMB为底物进行计时安培检测。通过Ra...
本研究报道了一种新型电化学生物传感器,用于检测前列腺癌早期诊断重要生物标志物前列腺特异性抗原(PSA)。该传感器以铂电极为基底,通过电化学方法在其表面沉积金纳米颗粒(AuNPs)并负载氧化石墨烯(GrO/GO),构建 Au-GrO 纳米复合修饰层;随后采用 EDC/NHS 偶联法将单克隆抗 PSA 抗体固定于电极表面,并以 BSA/...
开发能够准确检测生物流体中生物标志物的新型传感器对疾病早期诊断至关重要。除先进实验室技术外,还需要相对简单的方法以扩大诊断能力。本文报道了一种基于氧化石墨烯(GO)和上转换纳米颗粒(UCNPs)的传感器平台,用于在复杂生物流体中特异性检测与 mRNA 相关的寡核苷酸标志物。该平台将近红外光上转换发光与低背景单光子计数读出相结合,使飞...
本文提出一种基于将L-乳酸脱氢酶(LDH)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)固定在氧化镍(NiO)薄膜上的柔性阵列乳酸生物传感器,并通过氧化石墨烯(GO)和磁性微球(MBs)修饰提高平均灵敏度。该传感器以柔性PET为基底,采用丝网印刷制备银导线和银参考电极,射频溅射沉积NiO薄膜,再依次修饰GO、GPTS偶联层以及负载LDH-NAD...
本文建立了一种基于氧化石墨烯(GO)负载的末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)生成的富含胞嘧啶 DNA 纳米尾模板银纳米团簇(DNA-AgNCs)独特电催化活性的无标记电化学检测策略。TdT 可在无模板条件下催化脱氧胞苷三磷酸(dCTP)连接到单链 DNA(ssDNA)的 3′-OH 末端;随后在 Ag(I) 存在下,TdT 生成的富含 ...
基于单链DNA(ss-DNA)与石墨烯材料之间的强相互作用,作者构建了氧化石墨烯(GO)修饰铅笔石墨电极(PGE)的无标记电化学生物传感器,用于快速、简便检测丙型肝炎病毒1a型(HCV 1a)相关短序列ss-DNA。传感机制利用GO对ss-DNA的吸附能力显著强于双链DNA(ds-DNA)的特性,以差分脉冲伏安法(DPV)测定DNA...
本文构建了一种基于裸金膜和适配体-氧化石墨烯(AGO)的新型夹心表面等离子共振(SPR)检测方法,用于灵敏检测朊病毒病相关异构体(PrPSc)。由于PrPSc可在金表面自组装,未修饰金膜可直接作为传感表面,避免传统探针修饰表面复杂、易变带来的干扰。AGO对PrPSc具有高度特异性亲和力,使夹心SPR传感器在PrPSc鉴别与定量中表现...
本研究将氧化石墨烯(GO)修饰到化学活化铅笔石墨电极(PGE)表面,制备一次性 CA/GO/PGE,并首次用于 miRNA 的伏安法监测。以与阿尔茨海默病相关的 miRNA-34a 为对象,在 DNA-RNA 杂交条件下,结合差脉冲伏安法(DPV)实现特异性识别。通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)表征...
特定肽适配体可替代昂贵抗体,作为高灵敏度、高亲和力和高特异性检测人绒毛膜促性腺激素(hCG)的非免疫传感探针。本研究将氧化石墨烯(GO)片与特异性肽适配体结合,构建了一种新型、简单、无标记的GO-肽基表面等离子共振(SPR)生物传感器,用于早期妊娠异常检测。该工作首次通过结合界面实验,在动力学分析中展示了肽适配体与GO片结合的特异性...