A review of microfabricated electrochemical biosensors for DNA detection.
本综述系统回顾了采用微制造工艺制备的电化学生物传感器研究进展,重点介绍用于DNA序列灵敏、特异性检测的传感器。微制造器件具有易于微型化、可重复批量生产以及可与既有技术和生产工艺集成的优势,因而在临床即时检测中具有重要价值。文章总结了此类生物传感器的当前状态,包括金、ITO、碳和硼掺杂金刚石等薄膜电极材料,微电极与纳米电极的微型化效应...
本综述系统回顾了采用微制造工艺制备的电化学生物传感器研究进展,重点介绍用于DNA序列灵敏、特异性检测的传感器。微制造器件具有易于微型化、可重复批量生产以及可与既有技术和生产工艺集成的优势,因而在临床即时检测中具有重要价值。文章总结了此类生物传感器的当前状态,包括金、ITO、碳和硼掺杂金刚石等薄膜电极材料,微电极与纳米电极的微型化效应...
急性心肌梗死(AMI)生物标志物的准确检测对临床诊断和管理很重要。本研究开发了一种基于磁性金属有机框架(MMOF)纳米催化剂和 DNA 纳米四面体(NTH)双适配体探针的电化学生物传感器,用于非酶法检测 AMI 早期诊断金标准生物标志物心肌肌钙蛋白 I(cTnI)。首先,将 NTH 辅助的 Tro4 和 Tro6 双适配体捕获探针固...
本研究在碳纸电极表面电沉积了稳定的普鲁士蓝-铜(PB-Cu)膜,用于构建双酶电化学生物传感器,以同时检测食品中的酯类风味物质。碳纤维复合碳纸作为高比表面积、低成本基底,经循环伏安法预活化后改善了电化学性能,再在含 FeCl3、CuSO4 和 K3[Fe(CN)6] 的溶液中电沉积 PB-Cu 膜。所得 PB-Cu/碳纸电极在 pH ...
细菌感染早期诊断对及时使用抗生素、提高生存率至关重要。本文报道了一种高灵敏安培生物传感器,可在约30 min内检测人血浆中多种病原菌。该器件基于金纳米颗粒表面电聚合自组装层,并在便携式纳米筛分微流控系统(NS-MFS)中运行。氧化还原活性金纳米颗粒(raGNPs)可增强电导率,提供更多电化学活性分子,同时提高对血浆氧化产物污染电极的...
外膜制备对提升植入式生物传感器的长期稳定性与准确性至关重要。本文采用“自上而下”策略,制备了可适应、可控的多孔外膜,用于植入式葡萄糖生物传感器。以不同孔径和孔隙率的聚砜中空纤维膜(PSfHM)为基膜,通过交叉过滤法在膜内表面层层自组装壳聚糖(CH)和海藻酸钠(SA),构建PSfHM与电极之间的生物相容导电界面。体外与体内实验评价了P...
传染性胰坏死病毒(IPNV)是多种鱼类急性传染病的病原,给水产养殖造成重大损失。本文报道一种无标记阻抗生物传感器,用于在即时检测水平定量真实鱼样中的 IPNV。作者通过 PCR 将人重链去铁蛋白(H-AFN)基因与 pET-28b(+) 载体构建,使其 24 个亚单位外表面表达 6×His 标签和 Protein-G,从而以亲和方式...
具有超低密度、连续多孔和极大比表面积等宏观纳米组装特征的金/铂等贵金属水凝胶/气凝胶,因其可调理化性质及在催化与传感中的潜力而备受关注。本文结合升温反应与多巴胺诱导效应,报道了一种具有加速凝胶化动力学的一步合成策略,用于制备聚多巴胺(PDA)包覆的双金属 AuPt 水凝胶。所得三维多孔纳米线网络表面经 PDA 功能化,形成良好的生物...
本文开发并表征了一种基于电沉积金纳米颗粒(AuNP)信号放大平台的高灵敏度无标记电化学生物传感器。研究系统考察了 HAuCl4 浓度、H2SO4 酸度、循环伏安扫描周期和扫描速率对 AuNP 尺寸及成膜质量的影响,发现 AuNP 尺寸是决定传感器性能的关键因素。作者采用电位法研究不同尺寸模型蛋白(牛血清白蛋白 BSA、葡萄糖氧化酶 ...
本文报道了一种基于酪氨酸酶/铂纳米颗粒/壳聚糖/石墨烯纳米结构层的新型生物传感器的制备与表征。该传感器将石墨烯、壳聚糖、铂纳米颗粒和酪氨酸酶构成的生物纳米复合膜沉积在丝网印刷碳电极表面,用于伏安法检测L-酪氨酸。石墨烯和铂纳米颗粒可提高电极导电性与电子转移速率,壳聚糖则提供生物相容性并促进酶的有效固定。通过优化实验条件,方波伏安法检...
纳米与材料科学的持续进步,使纳米材料的性质能够按照可控且预期的方式进行调控。在此背景下,碳基材料、金属与金属氧化物以及复合/杂化材料等纳米材料,因其在电化学生物传感器构建中的潜在价值而受到广泛关注。将两种或三种纳米材料以纳米复合或纳米杂化形式共同修饰工作电极,已被证明能够获得良好结果,并表现出优异的重现性、稳定性以及提升的灵敏度。本...
本文报道了一种基于金属–有机框架(MOF)衍生MnO2/Mn3O4与Ti3C2 MXene/金纳米粒子(Au NPs)复合材料的新型电化学传感平台,用于超灵敏检测有机磷农药(OPs)。由Mn-MOF经700 °C氮气煅烧得到的三维MnO2/Mn3O4微立方体由垂直排列、高度有序的纳米片组成,与MXene/Au NPs复合后产生协同信...
本文报道了一种用于检测杂交抗癌化合物7ESTAC01与DNA相互作用所诱导DNA损伤的电化学生物传感器,并采用差分脉冲伏安法(DPV)进行表征。传感器由共价固定于金电极(GE)表面的茎环DNA(SL-DNA)探针构成,该探针可与互补DNA链(cDNA)杂交形成双链DNA(dsDNA)。通过监测GE表面电活性核酸的氧化信号,研究7ES...
本文报道了一种基于胸腺嘧啶–汞(II)–胸腺嘧啶(T-Hg(II)-T)特异性相互作用的伏安法汞(II)生物传感器。将还原氧化石墨烯(RGO)功能化负载金纳米棒(AuNR),并进一步负载硫黄素T(TH)和链霉亲和素(SA),构建RGO@AuNR-TH-SA信号探针。首先将富硫醇化胸腺嘧啶DNA(S1)固定于金电极表面;当存在Hg(I...
本文报道了一种基于 TetX2 单加氧酶固定于纳米多孔玻璃碳电极的电化学生物传感器,用于灵敏检测四环素(TC)残留。研究比较了多种碳基纳米结构对 TetX2 直接电子转移(DET)的影响,并采用聚乙烯亚胺(PEI)将 TetX2 固定于修饰玻璃碳电极。循环伏安法显示,PEI/TetX2/NPGCE 呈现 FAD 的准可逆氧化还原峰,...
食品安全已成为发达国家和发展中国家的全球公共卫生问题。快速、精确地监测和检测食源性病原菌受到研究者广泛关注,以控制和预防人类食源感染。传统食源性病原菌检测方法通常耗时、费力、昂贵,且难以满足快速食品检测需求。由于具有操作简单、实时分析、高灵敏度、小型化、检测时间短和成本低等优势,电化学生物传感技术越来越多地用于食源性病原菌的测定。本...
本研究开发了一种基于自组装单分子层(SAM)固定葡萄糖氧化酶(GOx)的电化学生物传感器,用于实时监测鱼类应激。以往无线血糖生物传感器中,GOx 在电极表面固定不均匀,导致高血糖浓度范围内响应下降。作者将 GOx 通过 3-巯基丙酸(MPA)SAM 和 EDC/NHS 活化共价固定于铂铱(Pt-Ir)工作电极表面,并在传感器表面涂覆...
监测活细胞中超氧阴离子(O2•−)因其重要代谢作用而备受关注。本文将超小纳米Mn3(PO4)2限域于壳聚糖中,设计由纳米线编织的蓬松球状结构,并构建基于CTS-Mn3(PO4)2的原位检测芯片,用于小鼠乳腺癌细胞4T1释放超氧阴离子的电化学传感。壳聚糖优异生物相容性和较大微球尺寸降低检测界面对活细胞的损伤与毒性,壳聚糖中超小纳米Mn...
本文报道了一种用于同时检测葡萄糖和过氧化氢(H2O2)的灵敏、选择性双模式电化学平台。该平台基于钨微线和金微线电极,分别修饰金纳米颗粒(AuNPs)和胶体铂(colloidal-Pt)。其中,纳米结构AuNPs电极作为辣根过氧化物酶(HRP)的固定化支撑基质,胶体-Pt则作为非酶葡萄糖生物传感元件;二者共同构成双联线电化学生物传感器...
本研究通过简单、绿色、快速的层层修饰构建玻璃碳电极(GCE):先在 GCE 表面电沉积金纳米颗粒(AuNPs),再电聚合 L-精氨酸(Arg)形成聚-L-精氨酸(PArg),最后用戊二醛将漆酶(Laccase, Lac)共价结合到 PArg 上。该构建方式首次用于邻苯二酚(catechol)检测,在 Lac 存在下形成生物电催化电子...
本研究将双金属NiCo基金属有机框架(NiCo-MOF)在700 °C氮气气氛下高温热解,得到由NiCo2O4尖晶石、CoO及金属Co/Ni纳米颗粒嵌入碳纳米管(CNTs)组成的新型复合材料(NiCo2O4/CoO@CNTs);而在氢气气氛下有机配体几乎完全分解,未形成碳纳米管,产物记为NiCo2O4/CoO。作者探索了该复合材料作...