本文提出一种集成于气体扩散电极（GDE）的混合电催化–生物电催化级联体系，用于在中性 pH 条件下将二氧化碳选择性还原为甲醇。Ag-Bi2O3 无机催化剂首先将气相 CO2 高选择性地还原为甲酸盐；随后，依赖 NADH 的甲醛脱氢酶（FaDH）和醇脱氢酶（ADH）依次将甲酸盐还原为甲醛和甲醇。反应中产生的氧化型辅因子 NAD+ 通过...
本文提出一种基于纳米复合导电聚合物构建受体元件的方法，用于按生化需氧量（BOD）和毒性两项指标快速诊断地表水状态。作者分别构建细菌P. yeei与酵母S. cerevisiae、酵母O. polymorpha与B. adeninivorans的微生物关联，用于毒性及BOD评估。采用碳纳米管（CNT）、壳聚糖（CHIT）和牛血清白蛋白...
在微流控细胞培养中引入在线、原位生物传感器，对监测和表征模拟生理环境具有重要意义。本文报道了第二代电化学酶生物传感器在细胞培养基中检测葡萄糖的性能。作者以戊二醛（GA）和乙二醇双缩水甘油醚（EGDGE）为交联剂，将葡萄糖氧化酶（GOx）和锇修饰氧化还原聚合物固定在碳电极表面。丝网印刷电极测试表明，该传感器在添加胎牛血清（FBS）的R...
本文设计了一种基于氧化还原聚合物/胆红素氧化酶（BOD）的气体扩散电极，用作葡萄糖/O2生物燃料电池中非电流限制且非稳定性限制的生物阴极，以构建自供电葡萄糖生物传感器。概念验证中，生物阳极采用Os-复合物修饰氧化还原聚合物 P(VI-co-AA)-[Os(bpy)2Cl]Cl 与 FAD 依赖性葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH）固定化，...
尽管经皮连续葡萄糖监测系统已可稳定使用约14天，长期植入式生物传感器仍受异物反应形成的纤维封装层影响，导致底物扩散通量下降、传感层内葡萄糖浓度与外部失衡，并引起信号漂移。本文提出一种概念新颖的催化酶生物传感器策略：通过电位控制使传感器在“开”和“关”状态之间切换，并结合极短的开路电位数据采集，最大限度减少底物平衡浓度扰动。该策略要求...
近年来，氧化还原聚合物因快速电子转移和电催化能力，被用于构建简单有效的电化学传感平台。为开发更灵敏、选择性更好的电化学（生物）传感器，研究者将氧化还原聚合物的电催化特性与多种纳米材料的电学、力学和催化特性相结合。本综述系统总结并推进基于聚吩嗪或聚三苯甲烷氧化还原聚合物与纳米材料复合的电化学传感器和生物传感器研究，涵盖碳基纳米材料、金...
本文是《Polymers》特刊“聚合物在传感器与生物传感器设计中的应用”的编辑前言。随着对高灵敏、快速、易用分析仪器需求增长，聚合物、共聚物和纳米复合材料因独特性质受到关注。导电与氧化还原聚合物可通过化学或电化学方法合成，并能与金纳米颗粒等复合，用于酶生物传感器，提高灵敏度、线性范围、稳定性和抗干扰能力。共轭聚合物可固定酶、抗体、抗...
生物杂化光电化学体系在光伏或生物传感应用中备受关注。此类体系中光活性蛋白通常可保持接近 100% 的内部电荷分离量子产率，但蛋白外部的电子与空穴转移步骤常限制整体效率，其动力学仍缺乏系统表征。为揭示其中一种电荷转移反应的动力学，本文报道了利用瞬态吸收光谱表征 Os 复合物修饰氧化还原聚合物（P-Os）对 Rhodobacter sp...
将光合蛋白复合体与电极界面化，既可用于研究电子转移机制，也可用于构建生物传感器。除草剂与光系统II（PSII）末端质体醌QB位点结合后，会阻断PSII电子传递，使相应生物器件性能下降；因此，PSII电子传递抑制原理被用于除草剂检测，并推动了多种生物传感器的开发。然而，此类传感器的实际行为可能比通常预期更为复杂。本文以PSII嵌入氧化...
水质评估对实施预防与应急干预、限制环境污染物扩散和人体暴露至关重要。传统高分辨率分析技术虽可定量、定性检测污染物，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以用于现场快速筛查。本文报道一种便携式自供电微生物电化学传感器，用于在线监测六价铬（Cr(VI)）。该传感器采用仿生氧化还原介导系统，促进来自铬污染环境的 Pseudomonas ver...
本文报道了一种用于尿液疾病生物标志物对羟基苯乙酸（p-HPA）的安培生物传感器。该传感器将细菌p-HPA 3-羟化酶的别构还原酶组分C1-hpah嵌入低电位Os复合物修饰的氧化还原聚合物P(SS-GMA-BA)-Os中，并电连接至玻璃碳电极。检测策略基于p-HPA作为酶激活剂与C1-hpah结合，通过别构调节刺激辅因子NADH氧化为...
本文报道了一种基于有机场效应晶体管（OFET）的柔性乳酸传感器。乳酸是评估人体运动表现和健康状态的重要生物标志物，可穿戴乳酸传感器有望用于连续监测人体健康状况。该传感器采用柔性、低电压工作的 OFET，并在扩展栅极上修饰乳酸氧化酶（LOX）和辣根过氧化物酶（HRP）/锇氧化还原聚合物复合物作为传感膜。乳酸在 LOX 催化下与氧气反应...
尽管已有多种磷酸电化学定量方法，但由于样品基质和大气 O2 干扰，现场点式传感几乎无法实用。本文通过嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）催化次黄嘌呤核苷与磷酸反应生成黄嘌呤，随后黄嘌呤氧化酶（XOx）将其氧化为黄嘌呤和尿酸，实现磷酸检测。PNP 和 XOx 共同固定在含 Os 配合物的氧化还原活性聚合物中，该聚合物既作为双酶体系的支撑基质，又...
本文报道了一种基于变构调节细菌还原酶的电化学安培 NADH 生物传感器。作者将来自鲍曼不动杆菌的对羟基苯乙酸还原酶 C1（C1-hpah）固定于 Os(III) 配合物修饰的氧化还原聚合物薄膜中，聚合物链上的 Os 中心在酶与石墨电极之间建立电子导线，将 NADH 的酶促氧化转换为阳极电流。为实现稳定信号，需选择与 C1 氧化还原电...
本文提出一种适用于酶学生物传感器、可检测低至低纳摩尔浓度分析物的新型电化学测量方法，称为积累模式传感。该方法利用固定化氧化还原聚合物介导剂与氧化还原酶形成电子导线，在测量前的电荷富集步骤中存储由分析物反应产生的电荷，随后在测量步骤中定量读出所积累的电荷。作者以葡萄糖模型传感器验证该方法：葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化，电子经含锇氧化还原...
本文报道了一类含锇配合物的苯并噁嗪基氧化还原聚合物及其在酶电极接线中的应用。作者通过 Mannich 型反应，以双酚 A、甲醛和含游离氨基的锇配合物或配体为原料，合成多种苯并噁嗪-锇单体；随后在玻璃碳电极上通过阳极电聚合形成聚苯并噁嗪膜。膜中的锇中心在电位窗口内保持可逆氧化还原活性，可作为电极与酶辅基之间的电子中继。将黑曲霉葡萄糖氧...
本文报道了一种用于葡萄糖安培检测的热响应生物传感器。作者以带可加热金工作电极的丝网印刷电极为基底，通过电化学诱导共沉积方法，将热响应统计共聚物I（含乙氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、磺酸铵甲基丙烯酸酯、丁氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯及2-(4-苯甲酰苯氧基)乙基甲基丙烯酸酯，LCST约28°C）与pH响应氧化还原聚合物II（含Os(bpy)2...
本文报道了二茂铁修饰线性聚乙烯亚胺氧化还原聚合物（Fc-C6-LPEI）与聚丙烯酸（PAA）、聚谷氨酸（PGA）或葡萄糖氧化酶（GOX）的层层自组装（LBL）薄膜。通过循环伏安法、紫外-可见光谱和椭偏仪表征，发现 Fc-C6-LPEI/PAA 与 Fc-C6-LPEI/PGA 静电膜可稳定构建，氧化峰电流密度分别达630和670 m...
本文报道了一种基于阴离子氧化还原聚合物介导酶促氧化葡萄糖的无干扰安培型葡萄糖生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，将葡萄糖氧化酶（GOx）与含磺酸基的 Os(bpy)2 基阴离子氧化还原聚合物（Os-RP）通过戊二醛一步化学交联共固定于电极表面，形成复合传感膜。在 0.25 V（vs. Ag/AgCl）安培检测下，葡萄糖被 GOx...
本文合成并表征了具有热、pH 和电化学响应性的纤维素接枝共聚物羟丙基纤维素-g-聚(4-乙烯基吡啶)-Os(联吡啶)（HPC-g-P4VP-Os(bpy)）。该材料以水溶性羟丙基纤维素（HPC）为主链，侧链为聚(4-乙烯基吡啶)（P4VP），并通过吡啶氮与二联吡啶氧化钌（Os(bpy)2）配位引入氧化还原单元。将接枝共聚物涂覆于铂化...