电化学酶生物传感器是生物传感器中规模最大、商业化最成功的类别之一。将纳米材料整合到传感器中可显著提高灵敏度、检出限、稳定性、响应速率及其他分析性能，因此新型功能纳米材料成为众多传感器的关键组分。然而，由于可用纳米材料种类繁多，必须根据所需效应谨慎选择。本综述总结了各类纳米材料在电化学酶生物传感器中的近期应用，用于检测小分子生物分子、...
硝酸还原酶（NR）为复杂同二聚体酶，其氧化还原中心与电极表面直接电子转移较难实现。本研究利用氨基化石墨烯片（am-GSs）修饰玻璃碳电极，通过静电作用稳定固定 NR 并调控酶分子取向，实现 NR 的直接电化学。进一步引入金纳米颗粒（AuNPs）作为电子导线，促进 NR 催化硝酸盐还原，构建 NR/AuNPs/am-GSs/GC 电极...
本文报道了一种新型葡萄糖电化学生物传感器。作者首次将三维藤茎（紫藤）茎源生物质碳材料（3D-CVS）作为负载生物分子的电化学传感器支撑材料，将葡萄糖氧化酶（GOD）整体负载于圆柱形 3D-CVS 电极上，构建整合式 3D-CVS/GOD 电极。SEM 显示该电极具有三维大孔结构，TEM 显示存在微孔和缺陷，有利于 GOD 固定、质子...
本研究成功构建了一种基于银纳米线、石墨烯、二氧化钛溶胶-凝胶、壳聚糖和乙酰胆碱酯酶的电化学生物传感器，用于检测有机磷农药。银纳米线和石墨烯具有优异导电性，二者自组装形成导电网络，提高电子传递和传感灵敏度；二氧化钛固定基质增强酶固定效率并改善稳定性。在优化条件下，该传感器对敌敌畏（DDVP）检测表现出良好性能，线性范围为0.036–2...
本研究构建了一种基于二硫化钨（WS2）纳米片与聚吲哚-6-羧酸（PIn6COOH）复合传感界面的自信号 DNA 电化学生物传感器。WS2 纳米片由块体 WS2 经简单溶剂剥离法合成，随后在 WS2 修饰碳糊电极上电聚合 In6COOH 单体，形成 PIn6COOH/WS2 纳米复合膜。WS2 与芳香 In6COOH 单体间的物理吸附...
本文报道了一种基于纳米孔金（NPG）电极的电化学适配体传感器，用于灵敏检测可卡因。将可卡因适配体5′端二硫键还原为巯基后自组装固定于NPG电极表面，再用EDC/NHS将2,5-二羟基苯甲酸（DHBA）偶联至适配体3′氨基端作为氧化还原探针。无目标物时适配体呈开放伸展构象，DHBA远离电极；加入可卡因后适配体折叠为闭合构象，使DHBA...
本研究开发了一种电化学微通道生物传感器平台，用于分析细胞乳酸代谢。该平台通过光刻、薄膜沉积和微流控技术制备。将乳酸氧化酶、单壁碳纳米管和壳聚糖混合制备功能生物材料，并将作为工作电极和空白电极的铂修饰一层薄普鲁士蓝。将功能生物材料滴加到电极上即得到乳酸生物传感器。结果表明，该电化学生物传感器灵敏度高达 567 nA mM−1 mm−2...
高灵敏度、高选择性且检出限可达纳摩尔/皮摩尔的生物传感器对医学、健康、农业、食品和环境监测至关重要。过去十年，多种纳米材料被用于构建高效生物传感器。石墨烯因其高比表面积、高载流子迁移率、高电导率、柔性和光学透明等特性，显著推动了低成本电极材料研究。石墨烯及其含氧衍生物氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)已成为生物传感器领域的...
黄曲霉毒素是真菌产生的潜在食品污染物，其中黄曲霉毒素M1（AFM1）毒性较高，受到广泛关注。本文开发了一种新型适配体生物检测法，用于真实样品中AFM1的监测。以壳聚糖修饰石墨烯量子点（GQDs-CS）复合材料作为生物相容性基底，涂覆氨基功能化树枝状纤维纳米二氧化硅（KCC-1-NH2-Tb），构建用于适配体固定的聚合物纳米复合界面。...
适配体因高亲和性和特异性成为重要生物识别受体，但传统SELEX选择过程繁琐、昂贵且耗时，限制其广泛应用。本文设计了一种电化学SELEX平台，用于快速、高效、低成本地富集和识别小分子适配体。该平台将目标分析物共价固定于金电极表面，提高选择效率，并可通过方波伏安法原位监测富集DNA。与传统SELEX相比，该方法避免使用固相微珠和荧光标记...
本研究系统考察了葡萄糖氧化酶（GOx）在十种不同碳材料修饰玻璃碳电极（GCE）上的固定化行为及其直接电子转移（DET）性能。结果表明，原始多壁碳纳米管（PMWCNT）可实现最高的 GOx 表面固定量（ΓGOx = 2.9 nM/cm2），并具有良好的稳定性。循环伏安研究显示，PMWCNT/GOx 在 pH 7 磷酸盐缓冲液中呈现可逆...
本文报道了一种基于三氧化钼（MoO3）锚定在还原氧化石墨烯（RGO）上的超灵敏、快速、无标记生物传感器，用于乳腺癌检测。以乳腺癌患者血清中分泌的人表皮生长因子受体-2（HER-2）为分析物。通过一锅低温水热法在二维RGO基底上原位生长一维MoO3纳米棒，形成MoO3@RGO纳米杂化材料；随后利用EDC-NHS共价化学将抗HER-2单...
本文提出一种新型、简便且超灵敏的电化学生物传感器，用于乙型肝炎病毒DNA（HBV DNA）标志物检测。该传感器以聚苯胺（PANI）修饰的空心碳球（HCS）为核心修饰层，通过电沉积金纳米颗粒（GNPs）将巯基化21-mer HBV特征寡核苷酸探针固定于HCS-PANI表面。采用循环伏安（CV）、差分脉冲伏安（DPV）和电化学阻抗谱（E...
对大脑疾病进行化学诊断极具挑战，因此，设计并优化能够直接检测与神经疾病相关的化学生物标志物的工具，以改善诊断和治疗，受到极大关注。能够监测脑内化学物质、尤其是神经递质的工具，需要具备生物相容性，具有高的时空分辨率，并确保高选择性和灵敏度。近年来电化学方法的进展正在满足这些要求；由此得到的器件在体内神经递质检测中展现出巨大前景。尽管这...
前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺癌筛查和术后监测的重要血清生物标志物，但传统 ELISA、化学发光免疫分析等方法存在成本高、仪器复杂和灵敏度有限等问题。本文设计了一种高灵敏电化学生物传感器，用于检测总 PSA 和游离 PSA。该传感器采用三明治型电极结构，由氧化石墨烯/金纳米颗粒（GO/AuNPs）复合层、抗总 PSA 单克隆抗体...
本文报道了一种基于开源无线微流控恒电位仪的葡萄糖生物传感器。作者设计了名为 iMED 的三电极多通道恒电位仪，以运算放大器和 WiFi 微控制器为核心，可执行循环伏安法和安培法，并通过标准 WiFi 网络无线编程，将电化学数据上传至开源云服务器，无需台式计算机。iMED 与由同一微控制器控制的微流控系统整合，包含四个丝网印刷碳电极阵...
高度取向氮化镓（GaN）纳米线阵列因化学稳定性好、生物相容性高、电子迁移率高且比表面积大，在生物传感中具有潜力，但用于电化学免疫传感器时仍需表面修饰以实现高效电荷转移并提供足够抗体固定位点。本文报道了一种基于聚多巴胺（PDA）表面化学与取向GaN纳米线阵列集成的无标记高灵敏电化学免疫传感平台。PDA通过有机聚合在GaN纳米线表面自组...
血液蛋白检测对临床分析至关重要。传统血液检测在集中实验室完成，结果回报慢；而即时检测（point-of-care, PoC）设备可在非实验室环境中快速给出结果，从而支持及时分析并降低医疗成本。成功的PoC平台需要无缝集成化学检测、流体管理和信号读出。本文提出一种用于PoC蛋白传感的集成、紧凑且自动化的电子系统。该系统由基于微流控的电...
本研究旨在开发一种新型低成本智能手机生物传感器系统，建立唾液α-淀粉酶（sAA）这一潜在压力生物标志物的高效检测方法。该系统由带sAA检测应用的智能手机、丝网印刷电极（SPEs）和恒电位仪模块组成。所提技术通过施加微小扰动获得线性化响应，可避免循环伏安法反复氧化还原样品而改变样品组成。应用研究中，6名健康研究生接受5分钟特里社会压力...
乙酰胆碱是自主、周围和中枢神经系统中重要的神经递质与神经调质，而敌敌畏是一种可抑制乙酰胆碱酯酶并产生毒性的人用农药。本文报道了一种用于检测乙酰胆碱（ACh）和敌敌畏（diazinon, Dz）的电化学生物传感器。该传感器以聚对苯二甲酸乙二醇酯柔性板为基底，石墨工作电极上修饰4-氨基苯甲酸功能化还原氧化石墨烯（rGO-AB）层，并通过...