Carbon-Based Nanomaterials in Sensors for Food Safety.
食品安全是全球范围内最重要且最广泛的研究议题之一。开发用于检测食品中不安全因素的分析方法或设备，对保障食品安全至关重要，也是食品安全研究的重要内容。近年来，用于食品安全分析的高性能传感器取得了显著进展。将具有优异性能的碳基纳米材料组合应用于传感器，是一类能够增强信号转换、提高检测准确性和灵敏度的特定传感体系，使其达到前所未有的水平，...
Two-Dimensional Graphene Family Material: Assembly, Biocompatibility and Sensors Applications.
石墨烯及其化学剥离衍生物氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO）是石墨烯家族材料（GFM）的核心成员。石墨烯的原子级厚度和大共轭π体系赋予其独特的电、机械、光学、热和化学性质；GO和rGO虽部分性质下降，但具有更好的可扩展性和化学可调性。由于大基面可进行非共价修饰且生物相容性良好，GFM可用于生物、化学和机械传感器。本综述总结了...
Preparation of paper-based devices for reagentless electrochemical (bio)sensor strips.
尽管传感技术取得显著进展，自测试设备的开发、制备和使用仍局限于专业实验室和用户。去中心化分析设备将极大影响日常生活，使人们能够分析多种临床、环境和食品样品，并据此评估和预测以改善生活质量，尤其是在偏远和资源匮乏地区。近年来，纸基分析工具受到广泛关注；纸张丰富、廉价、轻便、可生物降解的特性，与印刷电化学传感器的特点相结合，使可持续设备...
Atomic matching catalysis to realize a highly selective and sensitive biomimetic uric acid sensor.
仿生非酶生物传感器的主要挑战是实现高选择性。本文通过在氮掺杂碳纳米管（N-doped CNTs）上原位生长普鲁士蓝（PB）纳米颗粒，构建了一种用于尿酸（UA）电化学检测的创新仿生非酶传感器。作者提出其增强机制源于UA分子中2,8-二酮的两个氧原子（间距约6.9 Å）与PB晶格中对角排列的两个FeII氧化还原中心（间距约7.2 Å）之...
Selection of high affinity aptamer-ligand for dexamethasone and its electrochemical biosensor.
本研究报道了一种用于检测地塞米松（DXN）的高亲和力适配体及其无标记电化学阻抗适配体传感器。作者采用指数富集系统进化（SELEX）技术，从1.08×10^15条随机单链DNA库中筛选出适配体DEX04，其解离常数KD为18.35 nM，并与DXN结合后发生明显构象变化，且对孕酮、诺孕酯和雌二醇等类似激素无交叉反应。随后将二硫键修饰的...
A dual-response biosensor for electrochemical and glucometer detection of DNA methyltransferase activity based on functionalized metal-organic framework amplification.
DNA甲基化由DNA甲基转移酶（MTase）催化，与多种疾病发生相关，监测MTase活性对疾病诊断和药物筛选具有重要意义。本文开发了一种简便方法合成生物相容性转化酶修饰金属有机框架（Invertase/MOF）材料，并首次将其用于构建双响应Dam MTase传感器。该材料作为信号探针，其中高密度金属位点可被电化学检测，转化酶可将蔗糖...
Application of Low-Cost, Easy-to-Use, Portable Biosensor Systems for Diagnosing Bladder Dysfunctions.
本文是一篇关于低成本、易用、便携式生物传感器系统用于诊断膀胱功能障碍的观点/综述。间质性膀胱炎病因不明，诊断依赖疼痛、尿急、尿频等临床参数及尿常规、尿培养、膀胱镜、活检、水扩张等，缺乏可靠标志物。作者指出已有实验室发现IC尿液生物标志物，但临床转化受限于质谱等平台复杂昂贵。实时监测生物标志物有助于预防、早诊和降低发病率，可通过生物/...
Skin-inspired, open mesh electrochemical sensors for lactate and oxygen monitoring.
可穿戴电子研究推动了下一代即时生物传感器的发展，旨在将生物相容平台上的化学传感与人体健康监测应用相结合。尽管已有显著进展，皮肤与电子器件之间的微空间机械失配以及流体不渗透界面，仍给器件层压、贴合性和长期监测带来额外问题。本文设计了一种皮肤启发、确定性图案的电化学生物传感器，可完全整合于人体曲面，机械适应皮肤自然应力，并允许气体和液体...
Ultrathin Functional Polymer Modified Graphene for Enhanced Enzymatic Electrochemical Sensing.
在石墨烯表面接枝超薄聚合物层，可通过羧酸与伯胺衍生物之间的酰胺键和醛键将目标生物分子偶联到石墨烯表面，但如何在保持单层石墨烯优异电学性能的同时实现薄聚合物功能化仍具挑战。本文采用电聚合技术，对化学气相沉积（CVD）生长的单层石墨烯进行可控修饰，在其表面沉积超薄1,5-二氨基萘（DAN）聚合物层。结果表明，通过控制电聚合循环可获得厚度...
Focusing aptamer selection on the glycan structure of prostate-specific antigen: Toward more specific detection of prostate cancer.
开发能够检测蛋白质特定糖基化模式的化学传感器，为癌症早期检测提供了有力手段。然而，由于识别蛋白所连糖链的受体难以发现，这一策略很少被探索。本文描述了一种简单方法，可将适配体选择导向糖蛋白的糖结构，并以前列腺特异性抗原（PSA）为模型靶标。利用该策略，我们鉴定到一个适配体（PSA-1），它以合理亲和力结合 PSA 的糖基部分（解离常数...
Biosensing methods for determination of creatinine: A review.
肌酐是肌肉中肌酸磷酸代谢的终产物，其血清正常水平约为45–140 μM，健康人每日经尿液排出约0.8–2.0 g；在肾功能障碍、甲状腺疾病或肌肉损伤时血清肌酐可超过1000 μM。比色法、分光光度法和色谱法等传统方法虽灵敏、选择性较好，但存在耗时长、需样品前处理、仪器昂贵且需专业人员操作等不足。生物传感器具有快速、简便、低成本和高灵...
Towards Point-of-Care Insulin Detection.
基于葡萄糖代谢的胰岛素剂量方案可帮助全球数百万糖尿病患者控制血糖。自胰岛素被发现以来，胰岛素类似物、剂量方案改进和便携式血糖仪显著改善了血糖管理，当前研究也关注更少侵入性的替代采样部位。然而，直接测量游离胰岛素的即时检测（POC）设备仍是缺失环节。同时测量葡萄糖和胰岛素可改善胰岛素敏感性估计、降低控制波动并提高低血糖安全性。由于胰岛...
Early detection of lung cancer biomarkers through biosensor technology: A review.
肺癌是21世纪最严重的健康问题之一，也是全球男性和女性癌症相关死亡的第二大原因，每年约造成150万人死亡。尽管新药和治疗技术不断进步，肺癌发病率和死亡率仍居高不下，多数患者确诊时已处于晚期，预后差，五年生存率低于20%。因此，迫切需要以低成本、快速、准确的方式开展早期筛查和生物标志物分析，以提高生存率并降低病死率。生物传感器技术被认...
A novel voltammetric method for the enhanced detection of the food additive tartrazine using an electrochemical sensor.
本文报道了一种聚甘氨酸修饰碳糊电极（PGMCPE），用于食品着色剂柠檬黄（Tartrazine，Tz）的灵敏电化学测定。作者采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了 Tz 在 PGMCPE 上的电化学行为，结果表明电极表面的聚甘氨酸膜在 pH 7 磷酸盐缓冲液（PBS）中对 Tz 的电氧化具有优异的电催化活性。系统考察了支持电解质、溶液...
Synthesis and characterization of metals-substituted cobalt ferrite [M
本文采用溶胶-凝胶法，以柠檬酸和乙二醇为聚合剂，合成金属替代钴铁氧体纳米晶尖晶石颗粒 [MxCo(1−x)Fe2O4]（M=Zn、Cu、Mn；x=0、0.5），包括 CFO、ZCFO、CCFO 和 MCFO，并将其修饰到碳糊/丝网印刷电极上，构建用于检测盐酸阿纳格雷利（ANDH）的电化学传感器。XRD、FTIR、SEM、EDX 和元...
Biosensor for the detection of Listeria monocytogenes: emerging trends.
单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes, L. monocytogenes）是重要的食源性致病菌，其早期检测与疾病负担评估对食品安全和公共健康至关重要。若食品工业未能检出该病原菌，可能造成严重后果并危害人体健康。因此，将多种检测与溯源方法整合到整个食品供应链中，有助于识别主要污染源。近年来，快速、低成本病...
Electrochemical and AFM Characterization of G-Quadruplex Electrochemical Biosensors and Applications.
富含鸟嘌呤的DNA序列能够形成G-四链体，参与重要生物过程，并作为智能自组装纳米材料在DNA纳米技术和生物传感技术中日益受到重视。G-四链体电化学传感器尤其受到关注，因为电化学响应对其从单链、双链或发夹结构转变为G-四链体构象的结构变化特别敏感。此外，越来越多兼具G-四链体刚性与自组装多样性和适配体高特异结合能力的G-四链体适配体，...
Sensors Based on Bio and Biomimetic Receptors in Medical Diagnostic, Environment, and Food Analysis.
分析化学当前主要朝两个方向发展：一是实现无需操作人员同时分析大量样品的自动化系统，二是开发用于个性化医学和人居环境监测的便携式微型装置。传感器装置（其中绝大多数为生物传感器和化学传感器）承担后一任务。本综述重点讨论换能器、受体、受体层在换能器表面的固定方法、信号产生与检测过程，以及提高灵敏度和准确度的方法。文章还讨论了基于合成受体和...
Spectroelectrochemical detection of microRNA-155 based on functional RNA immobilization onto ITO/GNP nanopattern.
本研究构建了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）与电化学（EC）联用的微小RNA（microRNA）生物传感器，用于单步检测 miR-155。作者设计了一条 3′ 端标记亚甲基蓝（MB）、5′ 端修饰硫醇的单链 RNA 探针（MB-ssRNA-SH），并通过硫醇端将其固定于金纳米颗粒修饰的 ITO 基底（ITO/GNP）上。当目标 ...
Recent advances in rapid pathogen detection method based on biosensors.
随着菌株变异和耐药性日益普遍，感染防控成为近年来的严重问题，病原微生物检测是诊断过程中的关键环节。生物传感器具有响应快速、灵敏度高、操作简便、成本低等优点，并凭借小型化、实时性和多分析能力迅速发展，有望满足临床诊断对更高准确度的要求。本文并非简单罗列近年基于生物传感器的病原检测文献，而是批判性讨论多种生物传感器在病原检测中的发展与应...