Carbon nanostructures in biology and medicine.
碳纳米结构具有独特的物理、化学和电学性质，因而受到科学家广泛关注，并已成功应用于传感、生物医学及生物学相关研究。本综述选择性分析了碳纳米结构生物应用领域的最新进展，重点详细评述碳纳米材料在生物传感和生物医学中的应用。文章首先讨论碳纳米结构的特殊结构、优异电子性质和电子传输特性；随后重点介绍碳材料在电化学中的进展，包括电化学传感、生物...
Electrospinning design of functional nanostructures for biosensor applications.
电纺是一种制备高比表面积、可工程化纳米纤维结构与材料的简单有效策略。将纳米颗粒、石墨烯量子点(GQDs)、碳纳米管(CNTs)和石墨烯等纳米尺度构建块(NBBs)引入电纺纤维，已成为生物传感领域的重要研究方向。然而，NBBs在纳米纤维中的分散行为、纤维比表面积有限以及待测生物分子固定位点不足，仍制约器件性能与应用。本综述系统总结了用...
An Overview of Carbon Nanotubes and Graphene for Biosensing Applications.
近年来碳纳米材料快速发展，碳纳米管（CNTs）和石墨烯因独特电学、光学、力学与高比表面积特性，被广泛用于新型生物传感器开发。作者认为，将 CNTs 和石墨烯用作传感器组件可提升传感器的可靠性、准确性和响应速度，并可根据目标分子类型设计不同传感策略。本文综述了基于 CNTs 和石墨烯的电化学生物传感器、场效应晶体管（FET）生物传感器...
Noble metal nanoparticles in biosensors: recent studies and applications.
本综述旨在总结基于贵金属纳米粒子（MNP）的生物传感器研究进展，并按换能方式概述MNP在不同类型生物传感器中的原理与主要功能。重要生物识别元件包括酶、抗体、适配体、DNA序列和全细胞；主要读出方式包括电化学（安培法和伏安法）、光学（表面等离子共振、比色、化学发光、光电化学等）和压电。贵金属纳米粒子因比表面积大、有利于生物识别元件和受...
A New Method for Sensing Soil Water Content in Green Roofs Using Plant Microbial Fuel Cells.
绿色屋顶具有减少径流、缓解热岛效应、改善空气质量等生态效益，但在半干旱气候中，灌溉用水是其维护的主要限制因素。采用景天属等耐旱植物可降低旱季需水量，但在半干旱环境中仍需高达60 L m−2 d−1。连续监测基质/土壤含水量有助于实现关键水资源的高效利用。在此背景下，植物微生物燃料电池（PMFC）作为一种更可持续的替代方案，可用于监测...
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...