达比加群乙酸盐是口服抗凝前药，其活性形式达比加群（DAB）通常无需常规监测，但在肾功能下降、创伤出血、急诊手术、急性卒中溶栓或需转换抗凝时，血药浓度测定至关重要。目前缺乏便捷的 DAB 特异性即时检测（POCT）方法。本研究构建并优化了两种一次性电化学生物传感器，利用新型共面一次性金电极实现电活性介质浓度的无校准定量。胰蛋白酶传感器...
微纳互指电极阵列（µ/n-IDEA）构型是电化学传感器/生物传感器中突出的工作电极，其设计有利于传感器性能提升。本文综述了以碳或金属为起始材料、用于四电极电化学传感器的二维（2D）平面IDEA和三维（3D）IDEA构型。IDEA基生物传感器的增强重点在于控制相邻指条之间的宽度和间隙，并增加IDEA高度。文章展示并讨论了多种扩大3D ...
新冠疫情凸显了快速、低成本且高灵敏病毒检测平台的需求。电化学传感器有望满足该需求，但在早期检测和低病毒载量下仍需提高信号幅度。本文对一种用于单病毒颗粒计数的新型生物传感器概念进行有限元分析。该设计将氧化还原循环放大的电化学电流与电泳驱动的电极-颗粒碰撞相结合，以实现快速病毒检测。研究考察了扫描速率、收集极偏置及几何因素等实验与结构参...
基于精氨酸特异性牙龈蛋白酶（Arg-gingipain）对唾液中牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）的间接检测，传统上用于牙周炎的简便初诊。为在即时检测格式中准确定量 P. gingivalis，需要开发能测量其确切浓度的简单生物传感器。然而，唾液中多种电活性干扰物使电化学检测具有挑战性。本文报道了一种无需洗涤和分离的电化学...
为监测多环芳烃（PAHs）的生物降解，作者开发了一种安培生物传感器，用于同时测定1,2-二氢萘（DHN）和儿茶酚（Cat）。DHN是萘和菲降解过程中的常见中间代谢物，Cat则由进一步降解产生。该传感器以塑料成型碳电极为基底，滴涂固定吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH），并在D-葡萄糖存在下利用酶催化氧化还原循环实现信号放大...
本文报道了一种用于高特异性和超灵敏分子检测的新型纳米结构生物传感器。作者提出扩展核纳米同轴（extended core nanocoax, ECC）的制备工艺，该结构基于此前报道的纳米同轴传感器，通过在内柱顶端形成可控延伸，使其突出于环形绝缘层并伸入周围溶液，从而消除原始纳米同轴架构固有的结构限制，提高生物功能化密度和传感性能。EC...
高密度生物传感器阵列是疫苗筛查、免疫签名等前沿生物医学应用的关键。传统电化学传感通常需测量微米电极产生的亚皮安电流，读出电路复杂且难以扩展。本文报道了一种基于180 nm CMOS工艺的高密度4096像素电化学生物传感器阵列。该阵列采用库仑静态放电（coulostatic discharge）读出技术和互指电极（IDE）结构，以降低...
本文报道了一种亚硝基还原酶样纳米催化反应，用于构建超灵敏且稳定的电化学生物传感器。该反应以4-亚硝基-1-萘酚（4-NO-1-N）为底物、钯纳米粒（Pd NPs）为纳米催化剂、氨硼烷（H3N−BH3）为还原剂，可在含溶解氧的水相电解质中实现高反应速率和极少副反应。作者比较了五种羟基硝基/亚硝基芳烃，选择4-NO-1-N，因其兼具高信...
我们开发了一种通用且高灵敏的生物传感器平台。该平台基于在纳米级碳叉指电极（IDEs）上选择性固定酶所诱导的电化学-酶促氧化还原循环，并在碳叉指电极表面修饰金纳米颗粒（AuNPs）。无需复杂纳米加工技术，采用批量晶圆级碳微机电系统（C-MEMS）工艺可重复、简便、低成本地制备三维碳IDEs。AuNPs通过电沉积选择性沉积在特定碳纳米电...
本研究开发了一种新型全细胞电化学传感器，用于核黄素（维生素B2）的灵敏安培检测。作者构建了基于全细胞的核黄素氧化还原循环体系，利用电活性菌 Shewanella oneidensis MR-1 作为生物催化剂，在核黄素被电极氧化后，通过菌体向外电子转移（outwards EET）将内源电子传递给氧化态核黄素，使其再生为还原态核黄素。...
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...
本文报道了一种基于三氧化钨-石墨烯复合材料（WO3-Gr）并结合催化发夹组装（CHA）目标循环与酶信号放大的超灵敏电化学生物传感器，用于检测微小RNA（miRNA）。WO3-Gr 通过简单水热法制备，并与金纳米颗粒（AuNPs）耦合作为传感平台。巯基末端捕获探针 H1 通过 Au–S 相互作用固定在电极表面。当目标 miRNA 存在...
本文报道了一种用于追踪抗癌药物活性的 DNA 芯片平台。作者利用金电极上自组装的氧化还原修饰 DNA 单分子层，模拟 β-lapachone（β-lap）在 NQO1/NADH 存在下引发的无效氧化还原循环，并实时监测随后由 formamidopyrimidine DNA glycosylase（FPG）介导的 DNA 氧化损伤修复...
本文报道了一种简单、低成本且无需剥离工艺制备具有可调纳米间隙的叉指电极阵列（IDA）的方法。该方法由初始结构及两步沉积组成：先通过光刻或其他微纳结构技术形成初始叉指图形，再溅射二氧化硅介电层形成倒扣轮廓，最后蒸发金形成电极。电极间隙主要由溅射介电层厚度控制，可在不改变掩模的情况下调节至纳米尺度，适用于硅、Pyrex 或聚合物基底。作...
微小RNA（miRNA）的表达与多种癌症相关，已成为癌症诊断和预后的重要生物标志物。然而，miRNA 含量低、序列短且家族成员间序列高度同源，使其定量分析具有挑战。本文报道了一种基于三重信号放大的新型电化学生物传感器，用于超灵敏检测 miRNA。该传感器以丝网印刷金电极为基底，修饰还原氧化石墨烯（RGO）和 Pt/Pd 双金属纳米颗...
本文报道了用于超灵敏生物传感的化学–化学（CC）和电化学–化学–化学（ECC）氧化还原循环方法。作者将酶促反应、CC氧化还原循环和ECC氧化还原循环三重化学放大策略应用于心肌肌钙蛋白I的电化学免疫传感器。碱性磷酸酶将4-氨基苯基磷酸盐转化为4-氨基酚（AP），在氧化剂和还原剂存在下触发CC循环；随后在空气饱和溶液中孵育，通过ECC循...
为高灵敏检测诊断PCR扩增产物，本文报道一种新型电学低密度微阵列，并与实时定量PCR进行比较。该全自动紧凑型生物传感器系统以嵌入硅芯片的互指阵列金电极（IDA-E）为核心，基于酶联电化学检测。生物界面由金表面硫醇修饰捕获寡核苷酸构成，用于特异性识别经单重或多重PCR扩增的目标DNA。研究展示了该电学微阵列作为高级筛查方法，可平行检测...