本文提出一种新型自主DNA纳米机器，用于检测DNA。该机器将串联链置换反应与DNA walker相结合，并整体构建在金电极上，形成电化学生物传感器。目标DNA首先触发链置换循环，释放Pb2+依赖的DNAzyme；随后DNAzyme在金电极表面切割标记亚甲基蓝的底物DNA，实现自主行走和信号放大。在优化条件下，该电化学传感器对目标DN...
神经元通过释放谷氨酸等神经递质进行通讯并协调脑功能。谷氨酸释放增加可反映神经元成熟与活动，因此能够在同一组织或培养体系中随时间测量谷氨酸水平对神经发育研究具有重要意义。为此，作者首次开发了一种便捷方法，将具有纳米结构纹理的功能化硼硅酸盐玻璃毛细管制备为电化学生物传感器，用于检测由人胚胎干细胞（hESC）来源、模拟不同脑区的脑类器官中...
本文提出一种简单非共价的聚-L-赖氨酸/黑磷（pLL-BP）杂化材料合成策略。黑磷纳米片通过水相剥离法制备；pLL 依靠其丁基链与黑磷表面的疏水作用，以及质子化氨基与黑磷表面去质子化 PxOy 基团之间的静电作用，吸附于黑磷表面。所得 pLL-BP 杂化材料具有良好的导电性和生物相容性，可作为血红蛋白（Hb）固定化及直接电子转移的理...
呼气分析因无创、快速、简便而成为即时诊断的有效手段，但呼气中疾病生物标志物浓度通常低于 ppm 或处于 ppb 水平，因此呼气气体传感器必须具备低检出限和高选择性。本文提出通过降低背景电流来提高基于色谱纸的酶促生物气体传感器检出限。作者首先阐明背景电流来源于介质层中亚铁氰化物（Ferro）被溶解氧氧化生成铁氰化物（Ferri），随后...
本研究采用循环伏安法和差分脉冲伏安法，研究了靛蓝车尔尼（indigo carmine, IC）在聚甘氨酸修饰碳糊电极（PGMCPE）上的电化学行为。在pH 6.5磷酸盐缓冲液中观察到IC的氧化峰，并系统考察了pH、扫描速率和浓度对电化学响应的影响，同时提出了IC氧化的可能反应机理。结果表明，在优化条件下PGMCPE对IC氧化具有显著...
本文报道了首个用于创伤性脑损伤（TBI）患者监测的应用专用集成电路（ASIC）。通过同步监测损伤人脑组织的神经生理信号（皮层脑电ECoG）和神经化学信号（葡萄糖、乳酸、钾离子），可检测与TBI不良预后相关的扩散性去极化（SD）。该ASIC采用商用AMS 0.35 µm CMOS工艺制备，面积为7.5 mm²，用于处理由深度或皮层电极...
导电水凝胶因其独特的固–液界面和易加工性，在可变形生物医学器件中具有重要潜力。本文开发了一种具有显著类酶活性的新型纳米纤维水凝胶，可作为“墨水”直接打印柔性电化学器件。该水凝胶由鸟苷（G）与 KB(OH)4 自组装形成，并在 G-四联体骨架中同步掺入血红素（hemin），从而获得显著的类过氧化物酶活性。该材料在剪切应力作用下可在溶胶...
前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺癌常用生物标志物，目前多依赖血清或全血侵入性检测。本研究开发了一种基于石墨烯纳米片（GRP）与双嵌段共聚物 PS67-b-PAA27 及金电极（Au）杂化纳米复合物的电化学生物传感器，用于检测人唾液中的痕量 PSA。滤纸基底上的石墨组分提供高电导和热导，PS67-b-PAA27 在 GRP 单元间形...
DNA探针在金电极表面的空间排列对电化学生物传感器性能至关重要，但理性调控探针表面仍具挑战。本文开发一种携带多聚腺嘌呤（polyA）锚定块的捕获探针，用于构建可编程自组装单分子层，实现“三明治型”电化学 DNA 生物传感器。通过 polyA 捕获探针与 6-巯基-1-己醇（MCH）共组装策略，可仅通过改变 polyA 长度简便调节金...
本文报道了一种在生物传感器表面构建的稳定且电学性能优异的复合材料。导电聚合物兼具高导电性与机械强度，但以往聚儿茶酚（poly(catechol)）合成常依赖昂贵酶。作者提出一种新型电化学一步法，在不使用昂贵酶的情况下简便、低成本地合成聚儿茶酚，并通过石墨烯片（graphene sheets）和生物合成金纳米颗粒（biosynthes...
本研究开发了一种简单、灵敏的电化学生物传感器，用于检测与胰腺癌诊断密切相关的microRNA-196a。该传感器基于循环酶促信号放大（CESA）和无模板DNA延伸反应。在miRNA-196a存在时，双链特异性核酸酶（DSN）催化切割3′-磷酸终止的捕获探针（CP），实现目标循环放大；同时暴露CP的3′-羟基末端。随后，末端脱氧核苷酸...
本文报道了一种基于胆碱氧化酶（ChO）共交联固定于过氧化聚吡咯（oPPy）修饰铂电极的电化学生物传感器，用于人血清胆碱酯酶活性的测定。测定时，将胆碱酯酶标准液或血清样品加入含胆碱酯或硫代胆碱酯的磷酸盐缓冲液中，在旋转修饰电极上以+0.7 V（vs SCE）电位测量过氧化氢的氧化电流。作者系统优化了测定pH、电极传质、胆碱酯酶底物类型...
聚簇蛋白（clusterin, CLU）与阿尔茨海默病（AD）临床进展相关，是血液血浆中潜在AD生物标志物。由于既往AD生物标志物研究多集中于脑脊液，新发现的血液标志物如CLU尚未见生物传感器报道。本文首次报道基于丝网印刷碳电极（SPCE）的无标记电化学免疫传感器检测CLU。电极表面用1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（Pyr-NHS）...
本文报道了新型聚苯胺/多壁碳纳米管/淀粉三元纳米复合材料（PANI/MWCNTs/Starch，简称PCS）作为电化学传感电极材料的应用。该三元复合材料具有多重相互作用与协同增强性能，包括高比表面积、良好电活性、导电性、稳定分散性、生物相容性、亲水/疏水区域、多功能性及纳米姜形形貌。以PCS和血红蛋白（HB）修饰碳糊电极构建了过氧化...
本文提出一种基于变构接吻复合体的电化学生物传感器，用于蛋白质的简便、灵敏、可再生和通用检测。设计两个发夹RNA（Hp1和Hp2），Hp1固定于电极表面，并通过RNA环-环碱基序列的接吻相互作用与Hp2形成接吻复合体。Hp2两端带有单链尾，可与偶联识别元件的DNA链杂交，构建蛋白响应开关；其5'端连接生物素。接吻复合体形成后，链霉亲和...
喷墨打印因其在柔性电子、一次性传感器和可穿戴器件中的优势而受到关注。本文报道了一种低成本、基于适配体的电化学溶菌酶生物传感器。作者利用碳纳米管（CNT）与单链DNA之间的强π–π堆积作用，将抗溶菌酶适配体与多壁碳纳米管（MWCNTs）复合形成可打印墨水，并通过喷墨打印沉积到丝网印刷碳电极（SPCE）工作电极上。该方法可控制适配体密度...
生物聚合物长期服务于人类，近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年，围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外，壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...
本研究首次报道了一种基于羧基富集氧化石墨烯（GO-COOH）的一次性电化学免疫传感器，用于癌症生物标志物 MUC1 的检测。该传感器以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，利用 GO-COOH 的高导电性和丰富羧基构建修饰界面，并通过 EDC 活化共价固定抗 MUC1 单克隆抗体，BSA 封闭非特异性位点。检测采用亚甲基蓝（MB）作为氧...
开发合适的基底材料对构建快速、可靠地定量化学与生物医学指标的电化学生物传感器具有重要意义。在实际应用中，工作电位负值较小的生物传感器具有更高的选择性和灵敏度。本文通过金属有机框架（Ce-MOF）与氧化石墨烯（GO）复合后热解，制备了 CeO2-x/C/rGO 纳米复合材料。由于 Ce3+ 与还原氧化石墨烯（rGO）共存，该复合材料对...
微流控纸基分析装置（µPAD）为低成本、便携式诊断提供了简单而强大的平台。本文报道了一种无酶µPAD，用于检测两种肿瘤标志物。首先制备了金纳米颗粒（AuNPs）修饰的纸基工作电极（Au-PWE），其多孔结构具有全向导电性和大量活性位点，有利于生物配体固定，作为传感器基底。随后制备环糊精功能化AuNPs（CD@AuNPs）作为双模拟酶...