基于硅胶基质的胶体载体是治疗性药物递送系统中的创新策略，在多种损伤尤其是癌症和感染性疾病的诊断与治疗中展现出巨大潜力。此外，利用硅胶溶胶-凝胶体系进行生物包封，可用于生物传感和细胞治疗，使酶和细胞在较长时间内保持活性与存活。硅胶纳米颗粒因具有高孔隙率、大比表面积和强功能化能力，被广泛视为选择性生物分离、生物成像以及药物和基因递送等生...
本文报道了一种用于检测化学战剂硫芥（SM）的超灵敏荧光生物传感器，采用其单功能类似物 2-氯乙基乙硫醚（2-CEES）作为模型分析物。研究通过核磁共振、傅里叶变换红外光谱和质谱阐明了 2-CEES 对叶绿素荧光的猝灭机制：2-CEES 在温和水相中形成磺鎓/碳正离子，亲电攻击叶绿素卟啉环氮原子，导致非辐射跃迁和荧光下降。作者优化了溶...
本研究以 N-重氮烯二醇（N-diazeniumdiolate）修饰的硅烷单体与烷氧基硅烷共缩合，制备可释放一氧化氮（NO）的干凝胶（xerogel）材料。通过改变氨基硅烷结构和浓度，可调节 NO 释放特性，所得材料最大 NO 释放总量和持续时间分别为 0.45–3.2 μmol cm−2 和 20–90 h。通过改变烷氧基硅烷骨架...
本文通过溶胶-凝胶法制备了一种多孔银纳米粒子（AgNP）嵌入薄膜生物传感器。该薄膜被用作无基质激光解吸电离质谱（LDI-MS）生物传感器，适用于多种化学类别。在这些实验中，对AgNP进行337 nm紫外激光照射，可促进多种肽、甘油三酯和磷脂的解吸与电离。研究还证明，由含不饱和磷脂酰胆碱组成的囊泡中甾醇可被优先电离，为从复杂混合物中简...
本文报道了一种无试剂 D-山梨醇电化学生物传感器。该传感器以 NAD+ 依赖的 D-山梨醇脱氢酶（DSDH）为识别元件，将 DSDH 与 NAD+ 共价连接物 NAD-GPS 共同固定于溶胶-凝胶薄膜中；薄膜沉积在经多壁碳纳米管/壳聚糖（MWCNT/chitosan）和电聚合亚甲蓝（poly(methylene green), PM...
细胞外三磷酸腺苷（ATP）是重要的多功能信号分子，可通过激活嘌呤能P2受体介导多种生理活动。本研究开发了一种新型光学ATP生物传感器，用于生物组织中细胞外ATP的原位测量。该传感器在光纤探针末端涂覆两层溶胶-凝胶：第一层为氧传感层，包埋钌配合物，用于检测氧浓度变化；第二层为酶层，包埋甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（G3POX...
本文设计了一种用于评估水环境质量的新型生物传感器。以小球藻（Chlorella vulgaris）、伪克氏藻（Pseudokirchneriella subcapitata）和衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）三种微藻作为毒性生物指示剂，采用两步法将其固定化于藻酸盐和二氧化硅水凝胶中。在研究包埋细胞生长速率后...
本研究通过自组装与溶胶-凝胶技术结合，成功构建了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）的乙酰胆碱酯酶（AChE）/胆碱氧化酶（ChOx）双酶安培型乙酰胆碱生物传感器。首先将含 MWCNTs 和 ChOx 的巯基化水合硅溶胶滴涂于洁净铂电极表面，随后 AuNPs 与巯基化溶胶-凝胶网络自组装；最后交替沉积聚二甲...
本研究针对三维细胞基电化学生物传感器中信号有效性不足的问题，优化并评价了多种溶胶-凝胶体系与癌细胞共凝胶化条件。二维培养虽均一但难以模拟体内质量传输与细胞异质性，三维培养可更接近体内细胞对外源化合物的响应，因此可用于乳腺癌药物评价。尽管三维培养细胞已用于电学测量，但细胞在电极上产生的电信号强度极低。作者将A549癌细胞与海藻酸钠、胶...
本研究构建了一种用于葡萄糖检测的光学生物传感器，将葡萄糖氧化酶（GOD）包埋于整体二氧化硅溶胶-凝胶基质中，作为生物活性元件。利用时间相关单光子计数（TCSPC）时间分辨光谱，在可见光区研究自由和固定 GOD 在不同葡萄糖浓度下的内源荧光。GOD 中的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）在酶促反应中发生氧化还原变化，其荧光衰减可用三指数模型...
本研究比较了利用纳米材料提升生物传感器性能的不同策略。作者以葡萄糖生物传感器为模型，系统研究了溶胶-凝胶包埋和戊二醛交联等常用酶固定化方法，并考察多壁碳纳米管（MWNTs）存在与否对性能的影响。由于现有生物传感器设计和电极/纳米材料差异较大，仅比较线性范围和灵敏度不足以准确评价传感器效能。为此，提出一种同时考虑纳米材料沉积后可用于换...
本文报道了一种新型电化学葡萄糖生物传感器，采用壳聚糖（CS）溶胶-凝胶一锅法在普鲁士蓝/多壁碳纳米管杂化材料（PB/MWNTs）存在下原位共价固定葡萄糖氧化酶（GOx），并以3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷（ICPTES）同时作为溶胶-凝胶前驱体和GOx与CS的共价偶联剂。所得PB/MWNTs-GOx-CS-ICPTES溶胶-凝胶复合膜修...
本文报道一种基于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])/多壁碳纳米管(MWCNT)复合凝胶的低电位、高灵敏、可重复使用乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器，用于检测有机磷农药氯吡磷。该复合凝胶修饰碳糊电极可在+50 mV低电位催化硫胆碱(TCh)氧化，提高电子转移和灵敏度。AChE包埋于溶胶-凝胶基质中，保护酶免受...
本研究开发了一种高灵敏度荧光酶阵列，用于乙酰胆碱（ACh）的定量检测。阵列通过微点样将 pH 敏感荧光探针 2-苯基-4-[4-(1,4,7,10-四氧杂-13-氮杂环十五烷基)亚苄基]噁唑-5-酮（CPO）与乙酰胆碱酯酶（AChE）共同掺杂于正硅酸乙酯/壳聚糖（TEOS/CHIT）溶胶-凝胶基质中，并点样于玻璃载玻片。TEOS/C...
具有封装酶的生物传感器具有高底物选择性和持续酶活性的优点。酶可根据传感条件被封装在脂质体、聚合物、溶胶-凝胶或水凝胶等多种材料中。通过采用新方法和新材料对酶进行封装稳定，可延长酶活性保持时间，甚至可能提高选择性。通常，增大的传质限制是主要挑战。近年来，封装酶生物传感器的新型材料、封装技术和传感机制被深入研究。本综述聚焦于过去10年同...
本研究制备了一种基于溶胶-凝胶的光学阵列生物传感器，用于同时分析阿尔茨海默病（AD）潜在生物标志物。以β-淀粉样蛋白、乙酰胆碱和谷氨酸为传感探针。将荧光染料羧基SNARF-1-葡聚糖分别与谷氨酸脱氢酶和乙酰胆碱酯酶共包埋，用于检测谷氨酸和乙酰胆碱；将Amplex红和FITC-葡聚糖与辣根过氧化物酶共包埋，用于检测β-淀粉样蛋白和过氧...
本文探索利用荧光标记的酵母细胞色素c过氧化物酶（CcP）通过Förster共振能量转移（FRET）机制监测一氧化氮（NO）至亚微米水平。NO与CcP的结合亲和力常数Kd为10±1.5 µM；NO解离速率常数koff为0.22±0.08 min−1，二级结合速率常数kon为0.024±0.002 µM−1 min−1。作者还将荧光标记...
本文提出一种用于复杂样品中亚硝酸盐检测的新型非介导电化学生物传感器。该器件基于脱硫弧菌（Desulfovibrio desulfuricans）来源的细胞色素c亚硝酸盐还原酶（ccNiR），该酶具有高转换数和异相电子转移速率。不同于以往使用多种氧化还原介体的策略，本研究利用ccNiR与热解石墨（PG）表面相互作用时可直接产生电化学响...
本研究探索以嵌合金属结合绿色荧光蛋白 His6GFP 作为活性指示剂，通过光谱法测定铜离子。向 His6GFP 溶液中加入铜离子后，荧光强度随铜浓度升高而显著降低；在 500 μM 铜存在下荧光可快速下降约 60%，而锌、钙离子仅引起约 10–20% 的荧光变化。加入 EDTA 后，原始荧光可恢复至约 80%。金属离子存在时发射峰位...
本研究采用溶胶-凝胶浸涂法制备SiO2-TiO2复合薄膜，用作光学DNA生物传感器的光纤导波层，并在固定前对薄膜的化学结构与表面形貌进行表征。将单链探针DNA固定于薄膜表面，并测定杂交前薄膜的孔隙率；利用Metricon 2010棱镜耦合仪测量薄膜折射率，每个薄膜取12个不同位置测量并计算平均值与标准差。固定单链DNA后折射率升高，...