电解质在调节神经和肌肉功能中起关键作用。目前，微针技术可通过微创方式实现电解质实时监测。然而，由于微针尺寸小，在单个微针上进行多层修饰并确保这些修饰层完整性存在显著挑战。此外，微针阵列集成结构会影响电极穿刺效率。为解决这些问题，本文重点开发基于微针阵列的多参数离子监测系统。通过优化电极基底表面重构，提高电极表面与修饰层之间的粘附，增...
硒是人体和动物营养中必需的无机化合物，参与机体正常功能，作为微量营养素积极参与多种代谢活动调节，如甲状腺激素代谢，并保护机体免受氧化应激。然而，硒在产生有益作用与产生毒性作用之间的浓度窗口很窄。较高剂量下，硒会对生物体产生不利影响，并通过自由基形成造成 DNA 损伤。硒阴离子反应性增强还可能破坏 DNA 修复蛋白的完整性和功能。由于...
石墨铅笔芯（PL）是廉价易得的书写材料，因其圆柱形石墨芯具有较高导电性，可作为可持续电分析传感器的工作电极。本文报道了一种通过浸涂碳纳米管（CNT）水悬液增强圆柱形铅笔芯电极（PLE）法拉第氧化还原响应的简单方法。仅需将组装好的 PLE 在 CNT 水悬液中连续浸涂10次、每次5秒，即可在电极表面形成稳定的 CNT 沉积层，并显著提...
源自癌细胞的胞外囊泡/外泌体已被认为是无创液体活检的有前景生物标志物。本文构建了一种新型三明治型生物传感器，用于高灵敏检测外泌体。氨基功能化Fe3O4纳米颗粒作为具有大比表面积和快速富集能力的传感界面，二维MXene纳米片作为具有优异电学性质的信号放大器。具体而言，连接CD63适配体的Fe3O4纳米探针捕获目标外泌体；修饰上皮细胞黏...
本文报道了一种基于二氧化钛（TiO2）的非酶电化学葡萄糖生物传感器。作者采用旋涂法结合聚合物前驱体法，将分散的 TiO2 纳米粒子沉积于钛箔表面，经 450 ℃ 氩气热处理制备锐钛矿相 TiO2 厚膜工作电极。扫描电镜显示电极表面存在裂纹和纳米粒子团聚，形成不规则形貌。电化学表征表明，电极响应与其表面形貌密切相关；在葡萄糖存在下，葡...
莱克多巴胺（RAC）是动物养殖中常用且滥用的β-受体激动剂，因代谢慢而蓄积于畜禽组织，经食物链进入人体后可引起心动过速、心悸和头痛等危害，因此需要高灵敏检测方法保障食品安全。本文以 D-青霉胺（DPA）功能化树枝状纤维纳米二氧化硅（DFNS，KCC-1-NH2-DPA）为基础，构建新型纳米材料，用于包埋 RAC 特异性 DNA 适配...
本研究开发了一种基于差脉冲伏安法（DPV）的电化学传感探针，用于可靠检测硫脲（TU）。该探针以玻璃碳电极（GCE）为基底，将水热法制备的三明治型 CuO/ZnO 纳米尖刺（NSs）沉积于其表面，并用磺化四氟乙烯基氟聚合物 Nafion 进行修饰固定。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X 射线光电子能谱（XPS）、能量色散 X ...
硼掺杂金刚石（BDD）因宽电位窗、低背景电流和良好电化学稳定性，被广泛用于构建高性能电化学生物传感器。本文通过微波等离子体化学气相沉积（CVD）在 BDD 薄膜上制备了纳米石墨/BDD（NG-BDD）复合电极。在富硼高温条件下，BDD（111）晶面的 sp3 金刚石结构部分转化为 sp2 石墨相，形成尺寸为 70–500 nm 的纳...
对苯二酚（HQ）是苯在人体内主要有害代谢物之一，与多种疾病相关。为构建可用于准确检测 HQ 的可行传感器，作者以普通 2B 铅笔芯（PL）为基底，通过电化学聚合在其表面制备导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)（PEDOT）薄膜，构建 PEDOT/PL 电极。随后采用循环伏安法（CV）和线性扫描伏安法（LSV）考察该电极对 HQ 的检测性能...
本文报道了一种用于快速、低成本、定量检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）遗传物质的纸基电化学传感器芯片。该传感器以滤纸为基底，涂覆石墨烯纳米片形成导电膜，并沉积金电极；表面滴涂由硫醇修饰反义寡核苷酸（ssDNA）封端的金纳米颗粒（AuNPs），探针靶向病毒核衣壳蛋白N基因的两个不同区域。样品中的SARS-CoV-...
污染水中可生物降解有机物（BOM）的定量对基于生物降解的废水处理和水环境管理至关重要。与传统五日生化需氧量（BOD5）相比，微生物燃料电池（MFC）传感器以库仑产率为信号，可在数小时内快速、较准确地评估 BOM。本研究提出基于部分库仑产率（P-CY）的新计算方法，以电压采集达到最大电压下降率点作为截止点，进一步缩短测量时间。标准葡萄...
本文通过简便绿色策略制备了聚苯乙烯磺酸钠功能化三维石墨烯（PFSG）复合材料，并利用扫描电镜、紫外可见光谱、X射线光电子能谱和电化学方法对其进行表征。基于PFSG修饰玻碳电极（GCE）构建了高灵敏、高选择性多巴胺（DA）电化学传感器。在最佳条件下，带负电的PFSG对DA产生强静电吸引，而对带负电的抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）产生静...
准确而灵敏地检测多巴胺（DA）对监测和诊断神经系统疾病具有重要意义。本文采用简便的纳米铸模法制备了高度有序介孔ZnFe2O4（OM-ZnFe2O4），并将其用于DA的电化学检测。以KIT-6为硬模板，经浸渍、煅烧和碱刻蚀得到具有有序介孔结构的ZnFe2O4。优化样品OM-ZnFe2O4-40对DA氧化表现出最佳活性，在2–600 n...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...