酶促多肽蛋白水解是广泛而强大的生物控制机制。近年来，在构建人工蛋白水解系统方面取得显著进展，其中特定输入可调节蛋白酶活性，从而调节其底物活性。然而，迄今开发的所有蛋白水解系统均依赖对其效应物的直接蛋白水解切割。本文提出一种新概念：具有可调输入信号的蛋白酶生物传感器可解笼释放信号肽，该信号肽随后可将信号传递至别构蛋白报告器。我们证明，...
本研究针对高温环境下多巴胺（DA）检测中酶活性易失活的问题，将相变微胶囊与基于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）的金属有机框架（MOF）集成，构建具有热自调节功能的智能电化学生物传感系统。作者制备了含 MOF 锚定聚吡咯/二氧化硅双层壳和相变材料（PCM）核的电化学活性微胶囊。该微胶囊呈规则球形核壳结构，相变焓约 124.0 J·...
本文报道了一种基于激光诱导石墨烯（LIG）的柔性电化学葡萄糖生物传感器。作者采用 450 nm 紫外激光在聚酰亚胺（PI）基底上直接刻蚀，制备激光诱导石墨烯电极（LIGE），形成三电极体系。随后将壳聚糖–葡萄糖氧化酶（GOx）复合膜固定于 LIGE 工作电极表面，用于葡萄糖检测。在安培模式下，该传感器对葡萄糖表现出良好响应，线性范围...
本研究采用循环伏安法、差分脉冲伏安法、质谱和扫描电子显微镜，考察免疫抑制药硫唑嘌呤（azathioprine, AZA）在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用。结果表明，AZA的电活性中心为硝基，其还原为扩散控制过程，按连续步骤进行并伴随电子和质子转移，作者据此提出AZA的氧化还原机制。进一步利用dsDNA、poly(A)和...
由于缺乏特异性诊断方法，恙虫病在亚太地区有时难以确诊，亟需开发高效快速的检测方法。本文基于修饰玻璃碳电极（GCE）上的竞争性单链DNA策略，建立了一种用于恙虫病DNA检测的电化学生物传感器。纳米花NiFe层状双氢氧化物（NiFe-LDH）修饰的GCE具有较大比表面积，可负载大量金纳米粒子（AuNPs），从而获得25 fM至0.5 µ...
针对全球新发微生物疾病流行，快速准确定量病原菌至关重要。本文开发了一种高灵敏度基于DNA的电化学生物传感器，用于检测霍乱弧菌。该传感器以玻璃碳电极为基底，采用金纳米立方体和3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰，并引入DNA载体基质。通过电化学阻抗谱、循环伏安法、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对制备各阶段进行表征。传感器对靶DNA在10−8–1...
20S蛋白酶体参与错误折叠和氧化损伤蛋白的蛋白水解降解，是癌症及神经退行性疾病药物研究的重要靶点。本研究开发了一种基于抗体的安培型生物传感器，用于电化学检测20S蛋白酶体活性及其抑制。20S蛋白酶体通过针对不同亚基的抗体与电极表面发生生物亲和作用固定，从而可研究酶取向对传感器响应的影响。酶活通过固定电位安培法分析，最高灵敏度为24 ...
离子液体因优异性能与多功能性被视为可持续技术发展的重要材料。本研究设计并合成了具有两种不同抗衡阴离子的双取代二茂铁离子液体（Fc-ILs），并证明其阴离子可调的物理化学特性对多功能电化学应用具有重要意义。含氯离子的 Fc-Cl-IL 呈水溶性，可作为氧化还原添加剂用于超级电容器制备；基于 Fc-Cl-IL 氧化还原电解质的超级电容器...
为更好理解药物与细胞及组织的相互作用，需要能够研究这些事件的体外和离体模型系统。现有多种体外方法可评价抗氧化活性，但未能纳入复杂的体内生理因素。本文报道一种肠组织修饰氧电极，用于在过氧化氢（H2O2）存在下检测口服药物的抗氧化效应。抗氧化剂对防御氧化应激、特别是 H2O2 等活性氧至关重要。由于肠组织中含有内源过氧化氢酶，该组织生物...
本研究构建了一种基于碳糊电极（CPE）并用沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8和1-丁基-3-甲基咪唑基甲烷磺酸盐（BMIMS）放大的超灵敏DNA电化学生物传感器。所得DNA/BMIMS/ZIF-8/CPE用于水溶液中米托蒽醌（mitoxantrone）抗癌药的选择性测定，表现出良好的催化效应和强检测能力。该传感器利用米托蒽醌与双链DNA（...
DNA链置换是一种无需酶的靶标杂交策略，可用于纳米生物传感。靶DNA通过置换预先杂交的金纳米颗粒（AuNP）标记链诱导链置换反应，被置换的AuNP标记链数量与样品中靶DNA量成正比。采用磁基因传感技术分离靶DNA，可实现单管检测，减少交叉污染和移液误差。本文以戊型肝炎病毒（HEV）DNA等价物为概念验证，HEV引起急性病毒性肝炎，目...
谷胱甘肽（GSH）是广泛存在的三肽，可作为多种疾病尤其是神经退行性疾病的生物标志物。本文报道了一种基于酶燃料电池的自供电生物传感器，用于检测溶液中的GSH水平。该器件以葡萄糖氧化酶（GOx）修饰的阳极催化葡萄糖氧化，以胆红素氧化酶（BOx）修饰的阴极催化氧还原；GSH通过抑制BOx的氧还原活性，使燃料电池的最大电流和功率输出下降，从...
本研究提出一种新型生物相容电极，用于快速、直接检测葡萄糖，以弥补现有临床快速检测装置在实验室检测中的不足。作者采用反应式直流磁控溅射，在预先覆盖氟化锡氧化物（FTO）导电层的基底上沉积纳米氧化锌（nano-ZnO）薄膜；随后在优化条件下旋涂聚乙烯醇（PVA），形成适合葡萄糖氧化酶（GOx）通过三聚氯氰共价固定的有效介质，构建 GOx...
糖尿病是一种慢性代谢疾病，准确、实时监测血糖水平对糖尿病防治具有重要意义。本文报道了一种基于三维（3D）多孔石墨烯气凝胶和葡萄糖氧化酶（GOx）的酶促电化学微流控生物传感器，用于葡萄糖检测。石墨烯气凝胶由石墨烯水凝胶经冷冻干燥制备，具有高电导率；其三维多孔结构不仅为 GOx 提供了接近生理环境的固定微环境，还因比表面积增大而可负载更...
自古以来，水果和可食用植物在人类饮食中一直具有增强健康和保持活力的特殊作用。本研究旨在利用电化学DNA生物传感器确定葡萄柚天然成分柚皮苷与DNA之间的相互作用。电化学方法可用于分析核酸结构损伤及其与外源化合物的相互作用。结果表明，电化学信号位置和强度的变化源于DNA结构改变。在较低柚皮苷浓度下，腺嘌呤信号受到影响，而相同条件下鸟嘌呤...
角质层中的乳酸可增强皮肤柔韧性，是评估皮肤状态的重要指标，因此需要开发简单、低成本的检测方法。本研究开发了一种一次性印刷芯片生物传感器，用于分析胶带剥离（TS）角质层水提取液中的乳酸。首先制备普通乳酸传感器，将乳酸氧化酶（LOD）与酶固定树脂混合后涂覆在印刷芯片工作电极上；随后制备锇聚合物介导乳酸传感器，在工作电极上先涂覆锇聚合物（...
过渡金属碳化物 MXene 可通过选择性刻蚀层状三元母体 MAX 相中的 A 层获得，其中 M 为早期 d 区过渡金属，A 为第 13 或 14 族主族元素，X 为碳或氮。MXene 具有超大比表面积和优异电导率，是传感与能源应用的理想候选材料。本文证明，经 HF 刻蚀并用 TBAOH 剥离得到的原始 Ti3C2 MXene 可作为...
本文首次报道了一种用于同时测定粪臭素和雄烯酮的电化学生物传感器系统的制备、表征与应用。雄烯酮生物传感器以 Meldola's Blue（MB）修饰的丝网印刷碳电极（MB-SPCE）为基底，在其表面沉积 NADH 和 3α-羟基类固醇脱氢酶（3α-HSD），并通过计时电流法分析脂肪组织样品。循环伏安法研究了粪臭素在丝网印刷碳电极（SP...
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）、葡萄糖氧化酶（GOD）和聚去甲肾上腺素（PNE）的葡萄糖电化学生物传感器。首先通过柠檬酸钠还原氯金酸制备 AuNPs，并在碱性条件下将去甲肾上腺素（NE）聚合包覆于 AuNPs 表面，得到 AuNPs@PNE；将其滴涂于金电极表面后，再滴加含 NE 和 GOD 的溶液，经循环伏安氧化 NE...
近年来，水体重金属污染是严重环境问题。铅是高度毒性重金属，因在生物体内不可降解而危害健康，因此监测饮用水及废水中 Pb(II) 浓度对保障人类健康和环境安全至关重要。本研究以铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）活细胞及其热干燥生物量（提取蛋白）修饰碳糊电极，构建了生物修饰碳糊电极（BMCME），用于检测废水中...