Conductive polymer-based sensors for biomedical applications.
导电聚合物(CPs)是一类具有独特电学与光学性质的有机聚合物,其材料特性兼具金属/无机半导体导电性与传统聚合物的柔性、易加工和易合成优点。由于部分导电聚合物可与生物样品相互作用并保持良好生物相容性,它们成为生物医学传感的重要候选材料。本文综述了导电聚合物基传感元件及器件的研究现状,重点讨论其在临床诊断和手术干预中的潜在应用。文章按导...
导电聚合物(CPs)是一类具有独特电学与光学性质的有机聚合物,其材料特性兼具金属/无机半导体导电性与传统聚合物的柔性、易加工和易合成优点。由于部分导电聚合物可与生物样品相互作用并保持良好生物相容性,它们成为生物医学传感的重要候选材料。本文综述了导电聚合物基传感元件及器件的研究现状,重点讨论其在临床诊断和手术干预中的潜在应用。文章按导...
本文报道了一种基于多壁碳纳米管(MWCNTs)负载钯(Pd)纳米粒子的过氧化氢(H2O2)电化学生物传感器。作者将 MWCNTs 经酸氧化和巯基化处理后,与 Pd 胶体溶液在硼氢化钠还原下形成 MWCNTs-Pd 纳米复合粒子,并将其滴涂于玻璃碳电极(GCE)表面,再覆盖 1% Nafion 溶液,得到 Nafion/MWCNTs-...
本研究采用滴干固定法制备 DNA 修饰玻碳电极(GCE-DNA),构建一种电化学生物传感器,用于研究抗抑郁药布泽匹甲碘化物(buzepide methiodide, BZP)与牛胸腺 DNA 的相互作用。在 Britton–Robinson(BR)缓冲液(pH 5)中,BZP 在裸玻碳电极上呈现准可逆氧化还原峰;在 DNA 修饰电极...
创伤出血后,乳酸水平升高并与损伤严重程度相关,可作为氧债的替代指标;创伤后还常出现高血糖,持续高血糖可导致组织损伤、败血症和多器官功能障碍综合征。本文报道了一种临时可植入的集成葡萄糖与乳酸生物传感器及通信生物芯片,用于出血和重症监护期间生理状态监测。该双响应安培生物换能器采用微盘电极阵列,分别在3 mol% TEGDA交联的p(HE...
为改善碳纳米管对还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的电催化氧化活性,作者采用非共价功能化方法将氧化还原介体1,10-菲啰啉-5,6-二酮(PD)修饰到多壁碳纳米管/玻碳电极上,构建氧化还原碳纳米管电极PD/CNT/GC。该电极对NADH氧化表现出优异电催化活性,催化反应速率常数kh为7.26×10^3 M^-1 s^-1,在0....
利用质粒pCW,通过N端融合细菌信号肽ompA构建ompA-1A1/pCW,在大肠杆菌中高水平表达大鼠细胞色素P450 1A1(CYP1A1)。与仅优化5′端密码子的1A1/pCW相比,ompA融合体表达量更高,细菌膜组分中活性P450回收率显著改善。将ompA-1A1/pCW表达的CYP1A1从细菌膜组分收集,固定于纳米钠蒙脱石(...
为提高快速生化需氧量(BOD)检测方法的实用性,作者提出一种基于固定化多物种微生物BODseed的稳定BOD传感器,用于流动注射系统中的废水监测。采用有机–无机杂化材料固定BODseed后,生物膜的活化时间显著缩短。系统考察了温度、pH和磷酸盐缓冲液(PBS)浓度等影响因素,证实该传感器对环境具有较高耐受性,可在较宽pH和PBS浓度...
描述了一种由聚乙二醇(OEG)组分与聚苯乙炔分子导线(MW)混合层构成的免疫生物传感界面。OEG 调控蛋白质和电化学干扰物与表面的相互作用,MW 实现与底层玻璃碳电极的电化学通信。各层由原位生成的芳基重氮阳离子形成。在 MW 远端连接氧化还原探针 1,1′-双(氨基甲基)二茂铁(FDMA),随后连接表面固定表位(抗体选择性识别的结构...
本文提出一种简单新颖的无中介体安培葡萄糖生物传感器。将葡萄糖氧化酶(GOx)包埋于聚乙烯醇(PVA)基质中,直接滴铸在铂电极表面,构成 Pt/GOx-PVA 电极。该传感器无需在酶与电极之间传递电子的外加中介体,通过 GOx 内源 FAD/FADH2 氧化还原中心与 Pt 表面直接电子转移实现葡萄糖检测。作者验证了峰电流与扫描速率的...
本文报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)修饰铂(Pt)电极的新型电化学传感器,用于在高浓度抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)存在下选择性测定多巴胺(DA),AA 与 DA 的最大摩尔比可达 1/1000,UA 与 DA 的最大摩尔比可达 1/100。十二烷基硫酸钠(SDS)通过疏水作用吸附于 PEDOT 表面,形成负电...
本文报道了一种简便的脉冲声电化学方法,在无稳定剂条件下合成金纳米颗粒(Au NPs)。该方法以钛角声电极同时作为阴极和超声发射器,通过电流脉冲在电极表面沉积金核,随后用超声脉冲将产物剥离;通过调节电流密度、反应时间和前驱液 pH,可控制 Au NPs 的尺寸与形貌。TEM、HRTEM、UV–vis、EDX 和 XRD 表征表明,pH...
本文报道了一种基于适配体偶联 Mo6S9−xIx 纳米线(MoSI NWs)的新型电化学传感平台,用于高灵敏检测血液凝血酶 thrombin。MoSI NWs 通过硫端与金电极之间的硫–金亲和力在金电极上自组装成纳米线层;随后,5′-巯基化凝血酶结合适配体(TBA)通过硫–硫亲和力共价结合到 MoSI NWs 表面。电极修饰与固定过...
本文报道了一种基于标准CMOS工艺的全集成电化学阻抗谱(EIS)生物传感器阵列。该芯片利用EIS实现无标记、实时检测DNA和蛋白等生物分析物。每个像素包含生物相容性金电极换能器和嵌入式传感电路,采用相干检测器测量对应电极-电解液界面的阻抗。芯片可在10 Hz至50 MHz频率范围内并行测量低至10 nS的导纳,检测动态范围超过90 ...
本文报道了一种基于阳极多孔氧化铌上溅射薄金膜(Au@Nb2O5)电极的酶放大夹心型电化学免疫传感器。该传感器利用碱性磷酸酶(ALP)催化4-氨基苯基磷酸盐(APP)生成电活性对氨基苯酚(AP),并在Au@Nb2O5表面进行电化学氧化,从而获得强信号放大。与传统块金或氧化铌电极相比,Au@Nb2O5电极具有更高表面粗糙度、更强金膜附着...
本文报道了基于细菌S层蛋白的新型铀酰离子生物传感器的制备与性能。该传感器针对环境和水体中铀污染监测需求,采用Lysinibacillus sphaericus JG-A12 S层蛋白作为特异性识别元件,通过生物偶联方式固定于金电极表面,并利用电化学阻抗谱(EIS)实现水溶液中UO2^2+的快速检测。与传统混合自组装单分子层(mSAM...
本文报道了一种基于CombiMatrix抗体微阵列的电化学生物传感器,用于多路检测鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis)和金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)。芯片由可寻址CMOS微电极与相邻生物相容基质组成,基质上固定针对Y. pestis、炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)和SEB的捕获抗体。目标抗原与表面...
本文报道了一种基于磁性复合纳米颗粒修饰丝网印刷碳电极(SPCE)的一次性有机磷农药(OPs)酶生物传感器。首先合成乙酰胆碱酯酶(AChE)负载的 Fe3O4/Au 磁性纳米颗粒(GMP-AChE),再在外磁场作用下将其吸附到由碳纳米管(CNTs)、纳米氧化锆(nano-ZrO2)、普鲁士蓝(PB)和 Nafion(Nf)复合膜修饰的...
本文报道了一种基于含铜亚硝酸还原酶(Cu-NiR,来自 Rhodopseudomonas sphaeroides forma sp. denitrificans)与联吡啶鎓修饰壳聚糖(CHIT-V)共固定在玻璃碳电极(GCE)上的电化学亚硝酸生物传感器。可逆氧化还原联吡啶鎓共价连接在壳聚糖骨架上,所得 CHIT-V 与 Cu-NiR...
本研究开发了一种含铱纳米颗粒的一次性可丢弃生物传感器,用于二酰甘油(DG)的酶法测定。检测基于酶级联反应:脂肪酶将DG水解为甘油和脂肪酸,甘油激酶在ATP存在下将甘油转化为甘油-3-磷酸,甘油-3-磷酸氧化酶进一步氧化甘油-3-磷酸并产生过氧化氢。过氧化氢在相对于Ag/AgCl参比电极+0.5 V的固定电位下发生电化学氧化,氧化电流...
本文综述了纳米结构氧化锌(ZnO)在酶电化学生物传感器中的研究进展。ZnO具有宽禁带、压电、高比表面积、良好生物相容性和较高等电点(IEP约9.5)等特性,可为酶提供适宜固定微环境,在保持酶生物活性的同时促进电子传递,从而提升传感器分析性能。文章按葡萄糖、过氧化氢、酚和胆固醇等目标物,以表格形式总结了基于ZnO的酶电化学生物传感器平...