本文报道了一种基于生物燃料电池（BFC）的自供电生物传感器，用于高灵敏、高选择性地检测转录因子蛋白 p53。该传感器采用胆红素氧化酶（BOD）/DNA 超分子修饰的石墨烯/铂纳米颗粒杂化纳米片（GPNHN）作为增强型生物阴极材料，通过控制目标蛋白结合来调节氧还原电子转移过程，从而实现信号放大。当野生型 p53 存在时，其与电极表面共...
本文报道了一种由生物超级电容/酶燃料电池供电的氧生物传感器。该生物燃料电池以碳纳米管和纳米纤维素/聚吡咯复合超级电容材料为电极，阴极采用固定在萘基化多壁碳纳米管上的 Trametes versicolor 漆酶，阳极采用吸附于多孔聚吡咯基质中的果糖脱氢酶。纳米材料作为酶载体可增大电极比表面积，并促进酶活性位点与电极直接接触。导电聚合...
本研究将碳纳米点（CNDs）引入电化学体系，用作酶固定化载体和电子载体，以促进葡萄糖氧化酶（GOx）和胆红素氧化酶（BOD）的直接电子转移（DET）。在CNDs修饰电极负载GOx后，观察到快速可逆的FAD/FADH2直接电子转移，电子转移速率常数ks为6.28±0.05 s−1，表观米氏常数KMapp为0.85±0.03 mM。基于...
石墨烯材料因其高比表面积、优异导电性、宽电化学窗口和良好生物相容性，在生物电化学领域受到广泛关注。本文综述了石墨烯片层的制备策略，重点总结将石墨烯组装为宏观二维和三维结构的方法，包括Langmuir-Blodgett法、层层自组装、电沉积、真空过滤、溶剂蒸发、水热/溶剂热还原、化学还原、模板法和化学气相沉积等。二维石墨烯纸和三维石墨...
纳米生物技术的进展使多种适用于传感与能量应用的酶电极得以实现。在微型电极上固定酶时，现有沉积方法普遍难以在微型换能元件上获得均匀且可重复的活性酶涂层。本微型综述重点讨论电化学沉积（ECD）和电泳沉积（EPD）两种技术在微型电极酶固定化以及生物传感器和生物燃料电池中的应用前景。文章指出，ECD 与 EPD 均利用电场沉积酶，但实现条件...
本文报道了一种基于纳米碳阳极的抗坏血酸（AA）自供电生物传感器。该阳极可在较低过电位下氧化AA，使其能够与生物阴极连接，构成AA/O2生物燃料电池，并作为自供电传感器使用。结合普鲁士蓝（PB）电致变色显示，该阳极还可实现真正自供电检测：AA在阳极氧化产生的电子将显示层中的PB还原为透明的普鲁士白，蓝色褪去速率取决于AA浓度。将显示电...
本文通过化学交联法将糖化酶（GA）和葡萄糖氧化酶（GOD）共固定于多壁碳纳米管（MWNTs）修饰的玻璃碳电极（GCE）上，其中戊二醛用作交联剂，牛血清白蛋白（BSA）用作封闭剂，构建了新型电化学顺序酶生物传感器 GA/GOD/MWNTs/GCE。该传感器无需 Clark 型氧传感器或 H2O2 传感器即可测定淀粉：GA 先将淀粉水解...
漆酶是一种具有多种应用前景的生物催化剂，可用于生物修复、化学合成、纸浆生物漂白、生物传感、纺织整理和葡萄酒稳定等。酶固定化可改善其储存与操作稳定性，并赋予固定化酶可重复使用的优势。本文综述了已报道的漆酶固定化方法，包括吸附、包埋、封装、共价结合和自固定化，并重点介绍这些方法在环境应用与电生物化学中的最新进展。文中讨论了不同载体材料、...
本文报道了一种基于脱氢酶的新型安培葡萄糖生物传感器。将葡萄糖脱氢酶（GDH）固定于经聚苯并花菁（PPS）功能化单壁碳纳米管（SWCNTs）修饰的边缘面热解石墨（EPPG）电极表面，构成 GDH/PPS-SWCNT/EPPG 生物阳极。PPS-SWCNT/EPPG 电极先通过涂覆 SWCNTs，再在 EPPG 上电聚合苯并花菁制备。采...
本文报道将基于DNAzyme逻辑系统的生物传感器整合到生物燃料电池（BFC）中，构建自供电DNAzyme逻辑生物传感器。该器件以发夹DNA修饰阴极，结合血红素/G-四链体模拟辣根过氧化物酶DNAzyme和AMP适配体，阳极采用葡萄糖脱氢酶/碳纳米管/Meldola's blue复合层氧化葡萄糖，Nafion膜分隔。以腺苷脱氨酶（AD...
酶固定化是构建高性能酶生物传感器和生物燃料电池（BFC）的关键。本文提出一种基于糖蛋白中1,2-或1,3-二醇与硼酸功能化单体相互作用的高效固定糖蛋白酶新方法。具体而言，将葡萄糖氧化酶（GOx）与苯胺硼酸（ABA）的混合液滴涂于镀金金电极表面，随后滴加NaAuCl4溶液，可一步获得GOx–聚苯胺硼酸（PABA）–金纳米颗粒（Au n...
本研究对葡萄糖氧化进行了电化学表征，比较了由定向蛋白质进化获得的突变葡萄糖氧化酶 B11-GOx 与野生型葡萄糖氧化酶 wt-GOx 在溶液及酶聚合物电极中的性能。实验采用循环伏安法、线性扫描伏安法和计时电流法，在含二茂铁介体的磷酸缓冲液以及固定于聚(乙烯基二茂铁-co-2-羟乙基甲基丙烯酸酯) 膜上的酶电极体系中考察葡萄糖氧化电流...
酶因具有独特的底物特异性，是生物传感器和生物燃料电池电极中强效催化剂。这种特异性由氨基酸链基于非共价作用形成的复杂三维结构决定，同时也导致酶寿命通常仅为数天至数周。然而，许多电化学应用需要寿命达数月甚至数年。本迷你综述批判性地概述了应对酶寿命短这一限制生物电化学电极整体寿命问题的策略与思路。最常见的方法是稳定酶本身：多种固定化技术通...
多巴胺(DA)或左去甲肾上腺素(NA)经K3Fe(CN)6化学氧化，生成负载葡萄糖氧化酶(GOx)的PDAC或PNAC聚合物；将其涂覆于Au电极并用壳聚糖(CS)增强，用于葡萄糖生物传感和生物燃料电池(BFC)。优化的CS/PDAC–GOx/Au传感器灵敏度达135 μA mM−1 cm−2，检出限0.07 μM，响应时间<3 s，...
本文报道了一种完全集成于微芯片上的自供电生物燃料电池，其阳极由葡萄糖脱氢酶（GDH）负载于（碳纳米管/硫黄素/金纳米粒子）8多层膜构成，阴极由（碳纳米管/聚赖氨酸/漆酶）15多层膜构成。该生物燃料电池在微芯片上产生620 mV的开路电位和302 µW cm−2的功率密度，可作为便携式电子器件的小型电源。更重要的是，作者首次基于微芯片...
生物电化学系统的关键目标是提高电流密度并缓解质量传输限制。多数研究聚焦于增大电极比表面积或改善酶与电极间的电子转移，却很少比较纯化与非纯化酶对生物传感器效率的影响。为说明酶纯度的作用，作者研究了微型无膜生物燃料电池中常用的商业黑曲霉葡萄糖氧化酶（GOx）。结果表明，冻干酶粉中的附加化合物虽不干扰其固有催化性质，却可能阻碍酶与电极表面...
近二十年来，从 Gluconobacter 属中分离的膜结合脱氢酶（主要是 PQQ 依赖型乙醇脱氢酶和果糖脱氢酶）已被用于制备多种生物电子界面，但其电化学行为仍难以正确解释。本综述总结了膜结合脱氢酶氧化还原性质的最新发现，以及利用这些酶实现直接电子转移（DET）或直接生物电催化的系统研究。综述旨在归纳这些酶在不同界面上通过 DET ...
为固定 Trametes versicolor 漆酶（Lac）并在酸性水溶液中保持高活性，作者用戊二醛（GA）化学修饰壳聚糖（CS）制备 GA 功能化壳聚糖（GAfCS），再与 Lac 反应形成 Lac–GAfCS 复合膜，两步法使膜在弱酸性溶液中稳定，并经石英晶体微天平（QCM）和耐久性测试证实。Lac–GAfCS–多壁碳纳米管（...
本研究报道了从 Gluconobacter sp. 33 和 Gluconobacter suboxydans 中分离并纯化一种新的 PQQ 依赖乳酸脱氢酶（PQQ-LDH）。作者先对细菌进行裂解并收集膜组分，再用 Triton X-100 溶解膜结合酶，随后经 DEAE 阴离子交换和羟基磷灰石色谱纯化。SDS-PAGE 显示纯化酶...
本研究提出一种构建生物无机界面的新方法，将生物来源的二氧化硅与单壁碳纳米管整合，形成用于固定酶的导电基质。该策略便于集成到生物器件中，并使酶与电极紧密界面化，展现直接电子转移特性。作者以溶菌酶催化四甲基正硅酸酯沉淀二氧化硅，将葡萄糖氧化酶和羧基化单壁碳纳米管共同包埋于 Toray 碳纸或丝网印刷碳电极表面。SEM 和 X 射线光电子...