Graphene-Based Materials for Biosensors: A Review.
石墨烯基纳米材料因其物理、光学和电化学性质所带来的优势，推动了当前多种超灵敏、高选择性生物传感器器件的发展。本综述阐述石墨烯的本征性质及其表面工程与生物传感应用中换能机制之间的关系，并介绍石墨烯基材料的实用合成技术与潜在性能。所述材料包括原始石墨烯以及功能化石墨烯，如氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（RGO）和石墨烯量子点（GQD...
Designed graphene-peptide nanocomposites for biosensor applications: A review.
用DNA、蛋白质、肽等生物大分子修饰石墨烯，可拓展石墨烯材料在多个领域的应用。结合在石墨烯表面的生物大分子能够提高石墨烯基纳米复合材料的生物相容性与生物识别能力，从而显著提升生物传感器在选择性和灵敏度方面的性能。本综述系统介绍并讨论了石墨烯-肽纳米复合材料在合成与生物传感应用方面的最新进展。文中展示了利用特定设计肽对石墨烯进行生物功...
Amplification of electrochemical signal by a whole-cell redox reactivation module for ultrasensitive detection of pyocyanin.
本研究开发了一种基于新型全细胞氧化还原再活化模块的生物电化学传感系统，用于超灵敏检测绿脓菌素（pyocyanin, PYO，铜绿假单胞菌感染的生物标志物）。该模块以希瓦氏菌 Shewanella oneidensis MR-1 电活性细菌为生物电催化剂，以乳酸为电子供体，可将氧化态绿脓菌素再生为还原态，使绿脓菌素分子能够被电极反复注...
In situ grown DNA nanotail-templated silver nanoclusters enabling label-free electrochemical sensing of terminal deoxynucleotidyl transferase activity.
本文建立了一种基于氧化石墨烯（GO）负载的末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）生成的富含胞嘧啶 DNA 纳米尾模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）独特电催化活性的无标记电化学检测策略。TdT 可在无模板条件下催化脱氧胞苷三磷酸（dCTP）连接到单链 DNA（ssDNA）的 3′-OH 末端；随后在 Ag(I) 存在下，TdT 生成的富含 ...
Microbial fuel cells for inexpensive continuous in-situ monitoring of groundwater quality.
浅层地下水井是许多农村和城郊社区的主要饮用水源，但易受粪便污染。在线监测井水质量有助于评估健康风险。微生物燃料电池（MFC）可利用粪便污染中的有机物发电，因而适合作为低成本生物传感器。本研究评估了四种 MFC 构型在地下水井不同区域用于监测粪便污染事件的适用性，包括沉积物/主体液体（SED/BL）、沉积物/沉积物（SED/SED）、...
Emerging Approaches for Graphene Oxide Biosensor.
氧化石墨烯（GO）是石墨烯的氧化衍生物，兼具二维碳骨架与环氧、羧基、羰基、羟基等含氧官能团，因而具有亲水亲油性、水相稳定性、π-π堆积与氢键吸附、易表面修饰、荧光猝灭、激光解吸/电离、拉曼/SERS增强、过氧化物酶样催化及电活性等特性。本文综述了GO生物传感器的新兴策略，将其定义为借助GO检测小分子、核酸、肽、蛋白乃至细胞的传感系统...
Recent advances in nanomaterial-based biosensors for antibiotics detection.
抗生素可通过食物链在人体内蓄积，低浓度即可造成听力损伤、器官毒性等健康风险，并促进耐药基因传播，因此亟需快速、灵敏、简便的抗生素水平评价方法。纳米材料因具有优异的电学、光学、力学和热学性质，被认为是开发下一代生物传感器的重要材料。本文综述了纳米材料基生物传感器用于抗生素检测的最新进展，系统介绍了碳纳米材料、金属纳米材料、磁性纳米粒子...
Recent advances in biosensor development for the detection of cancer biomarkers.
癌症是全球主要致死疾病之一，早期诊断对提高患者生存率至关重要。基于生物标志物的检测可显著改善癌症早期诊断与后续治疗。生物传感器因使用简便、便携、可实时分析，在肿瘤标志物检测中具有重要作用。本文综述了用于检测核酸和蛋白类癌症生物标志物的多种生物传感器设计，重点讨论电化学、光学和质量型换能系统在肿瘤标志物检测中的应用策略。文章梳理了GS...
Hierarchically mesostructured porous TiO
酶的电极表面有效固定是生物传感器开发的关键，但酶易失活或形成紧密堆积结构。本文采用静电纺丝纳米纤维膜模板辅助溶胶-凝胶法，简便可放大地制备了自由站立多孔 TiO2 中空纳米纤维（HNF-TiO2），并将其用于葡萄糖氧化酶（GOD）固定与葡萄糖生物传感。该多孔纳米管状 HNF-TiO2 具有明确的分级纳米结构，可为 GOD 提供高负载...
Two-dimensional MoS
近年来，二维（2D）层状纳米材料因超薄结构引起的量子尺寸效应而展现出独特的物理化学性质，受到广泛关注。特别是二维二硫化钼（MoS2）作为一类稳定的无机石墨烯类似物，具有本征有限带隙，有望在电子和光电子领域补充甚至超越石墨烯。本综述首先回顾了超薄二维纳米材料的发展历史，随后重点讨论二维MoS2的结构–性能关系、合成方法、层厚表征方法以...
ZnO-nanorods/graphene heterostructure: a direct electron transfer glucose biosensor.
本文通过水热法在化学还原石墨烯（CRG）薄膜上生长氧化锌（ZnO）纳米棒，构建 ZnO 纳米棒/石墨烯异质结，并将其用作葡萄糖氧化酶（GOD）固定化电极。循环伏安结果表明，GOD 与电极之间发生直接电子转移（DET），其电荷传递可归因于 ZnO 纳米棒在 GOD 氧化还原中心与电极之间形成的电子导线作用，而 ZnO/石墨烯异质结则促...
Water-dispersible triethylenetetramine-functionalized graphene: Preparation, characterization and application as an amperometric glucose sensor.
本文以氧化石墨烯（GO）和三乙烯四胺为原料，在碱性条件下通过一步反应制备了三乙烯四胺功能化石墨烯（TFGn）。三乙烯四胺既作为交联剂连接 GO，又作为还原剂还原 GO，使其通过氨基与环氧基共价接枝到 GO 表面。紫外、傅里叶变换红外、X 射线光电子能谱、X 射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜表征表明，TFGn 可在水中稳定分散数周，说明氨...
Amperometric Non-Enzymatic Hydrogen Peroxide Sensor Based on Aligned Zinc Oxide Nanorods.
本文报道了一种基于水热法制备的氧化锌（ZnO）纳米棒（NRs）的非酶型过氧化氢（H2O2）电化学传感器。ZnO 纳米棒生长在导电玻璃基底上，可直接作为传感电极使用。作者通过电流-电压（I-V）测量方法考察了该传感器对 H2O2 的响应。在 H2O2 浓度 10–700 µM 范围内，测得电流随浓度变化呈现两个明显区域，并表现出良好性...
Total phenol analysis of weakly supported water using a laccase-based microband biosensor.
本文报道了一种新型丝网印刷漆酶基微带阵列生物传感器，用于废水和自来水中总酚的原位快速测定，无需额外样品预处理。作者采用有限元数值模拟表征微尺度石墨电极的伏安响应，并通过阳极化引入羧基、EDC/NHS共价偶联将漆酶固定于电极表面。研究比较了直接电子转移和邻苯二酚介导氧还原两种机制下微带电极与宏观电极的电化学性能。结果表明，微带结构带来...
Advances in electrospun carbon fiber-based electrochemical sensing platforms for bioanalytical applications.
电化学传感是一种高效且低成本的方法，可用于检测生物、临床和环境领域关注的多种化学物质。碳基电极因成本低、生物相容性好和电子转移动力学容易调控，被广泛用于电化学传感器开发。静电纺碳纤维（ECF）通过聚合物前驱体静电纺丝并热碳化制备，其电化学性质可通过加工条件和后处理方便地调节，因此成为生物传感应用的有前景碳材料。本综述总结ECF用于传...
Recent advances in biosensors based on enzyme inhibition.
酶抑制剂如药物和污染物与人类及环境健康密切相关，其监测在分析化学中至关重要。酶生物传感器具有成本低、可微型化和易使用等特点，其中基于酶抑制的生物传感器是快速筛查和监测抑制剂的有效分析工具。本综述重点回顾2006—2014年酶抑制生物传感器的研究进展，强调新理论方法以及可逆与不可逆抑制剂条件下传感器性能评价方面的最新进展。文中批判性评...
Diagnosis of Dengue Infection Using Conventional and Biosensor Based Techniques.
登革热是由四种血清型登革病毒引起的虫媒病毒病，全球公共卫生负担沉重，且缺乏疫苗和特效抗病毒药物。其临床表现与疟疾、基孔肯雅热、立克次体及钩端螺旋体病等相似，因此需要快速、准确的实验室检测用于确诊和分诊。本文综述了登革热急性期和恢复期的常规实验室诊断方法，包括病毒分离培养、逆转录PCR核酸扩增、血凝抑制试验、ELISA检测IgM/Ig...
Unmasking of Olive Oil Adulteration Via a Multi-Sensor Platform.
橄榄油化学与感官评价方法经常需要调整和更新，以应对日益复杂的掺假行为。尽管已开发出许多有前景的替代方法，色谱技术目前仍是最可靠的方法，但其分析时间和成本较高。随着全球市场检测数量不断增加，需要更快速、有效的橄榄油贸易安全保障方法。本研究采用一种基于气体分析和液体分析的新型人工感官系统，用于处理特级初榨橄榄油的真实性与真伪问题。尽管这...
Honeycomb-like Porous Carbon-Cobalt Oxide Nanocomposite for High-Performance Enzymeless Glucose Sensor and Supercapacitor Applications.
本文报道以决明种子壳为前驱体，经KOH活化制备蜂窝状多孔活性炭（PSAC），并采用水热法在其表面负载2–10 nm尖晶石Co3O4纳米颗粒，构建PSAC/Co3O4纳米复合材料。通过SEM、HRTEM、XRD、Raman、XPS和BET等表征，确认材料具有约700 m2 g−1的高比表面积、介孔结构、表面氧官能团以及高纯度Co3O4...
Enhancing the response of microbial fuel cell based toxicity sensors to Cu(II) with the applying of flow-through electrodes and controlled anode potentials.
微生物燃料电池（MFC）毒性传感器因灵敏度有限而难以用于实际水监测。本研究通过优化流动构型与控制模式提高其对 Cu(II) 的响应。结果表明，与流旁阳极相比，采用流穿阳极可使传感器灵敏度提高约15–41倍。在 -0.41 V 至 +0.1 V 的较宽阳极电位范围内，恒阳极电位（CP）模式比恒定外电阻（ER）模式具有更高灵敏度。低阳极...