Conducting polymer based electrochemical biosensors.
导电聚合物(CP)基电化学生物传感器因制备简便、成本低、可直接电学读出生物分析物而受到关注。导电聚合物本身既是传感元件,又是生物识别事件的换能器,可简化传感器设计。本综述总结了 CP 基电化学生物传感器的研究进展,详细讨论了识别探针固定技术、信号转导机制以及多种目标生物分子的检测。文中介绍了物理吸附、电化学包埋、共价连接和亲和作用等...
导电聚合物(CP)基电化学生物传感器因制备简便、成本低、可直接电学读出生物分析物而受到关注。导电聚合物本身既是传感元件,又是生物识别事件的换能器,可简化传感器设计。本综述总结了 CP 基电化学生物传感器的研究进展,详细讨论了识别探针固定技术、信号转导机制以及多种目标生物分子的检测。文中介绍了物理吸附、电化学包埋、共价连接和亲和作用等...
本文报道了将木质纤维素生物质稀酸预处理(DAP)后的废水解液用于酶燃料电池(EFC)系统发电。DAP过程中,生物质中半纤维素等组分被水解,葡萄糖溶入稀酸溶液形成水解液。葡萄糖氧化酶(GOD)和漆酶(Lac)分别组装在阳极和阴极电极上。通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)测量,最大功率密度为1.254×10^3 μW/cm2。...
本文首次报道一种简单、超灵敏的电化学生物传感器,用于检测乳腺癌生物标志物miRNA-155,线性响应可达阿托摩尔级。miRNA-155在乳腺癌中过表达,可作为早期诊断标志物。传感器分两步组装:先将5'-硫醇修饰的anti-miRNA-155探针固定于金丝网印刷电极(Au-SPE)表面,再用巯基丁二酸(MSA)封闭非特异性结合位点。原...
高灵敏、短出结果时间且能检测血清等体液生物标志物的生物传感器是现代医疗早期诊断的重要前提。本文报道了一种基于电化学阻抗谱(EIS)的无标记传感器,用于检测血清中的人白细胞介素-8(IL-8,CXCL8),该促血管生成趋化因子与多种炎症疾病相关。传感器采用基于半胱蛋白酶支架的小型、稳健合成非抗体捕获蛋白,经噬菌体展示筛选,对人IL-8...
本文报道了一种基于DNA的金纳米颗粒修饰铅笔石墨电极(PGE)生物传感器,用于检测引起呕吐型和腹泻型食源性疾病的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。传感元件由自组装在金纳米颗粒(GNPs)表面的5′-巯基修饰单链DNA(ssDNA)探针构成,该探针来源于nheA基因。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征GNPs的尺...
本文提出一种基于氧化镍(NiO)薄膜的无标记电化学免疫传感器,用于检测低密度脂蛋白(LDL)。p型半导体NiO薄膜通过射频磁控溅射技术沉积,并利用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对其结构、化学键合及表面特性进行表征。NiO薄膜被用作高效固定基质,通过EDC/NHS化学将抗载脂蛋白B-100抗体共价固定于其表面,从而构建免疫电极。随后采...
DNA测序与基因分型能力的提升推动了人类生物学与医学研究,尤其在医学诊断中应用广泛。然而,无标记、实时、高通量且低成本的生物传感平台仍受两大因素限制:一是传感器表面探针分子不足导致结合动力学缓慢,二是现有平面二维结构造成质量传输受限。本文提出一种新型三维(3D)、高灵敏、实时、低成本且无标记的纳米尖端传感阵列,用于快速、直接的序列特...
人类气味结合蛋白(hOBPs)不仅能结合和转运环境中的气味分子以感知气味,还在不同器官中传递多种生物分子。利用 hOBPs 的特性,作者开发了一种基于纳米孔阵列的电化学生物传感器,用于检测醛类和脂肪酸等特定生物分子配体。通过两步阳极氧化制备孔径 20–40 nm 的高有序阳极氧化铝(AAO)纳米孔;利用 2-羧乙基膦酸将 hOBPs...
本研究制备了磁铁矿(MNP)与金纳米粒子(GNP)共修饰的碳糊电极(CPE),用于固定巯基修饰的乙型肝炎病毒(HBV)探针DNA,并检测痕量目标HBV DNA。该传感平台将此前分别用于DNA生物传感器的两种纳米粒子整合于同一电极表面,利用磁铁矿与金纳米粒子的协同效应提高探针负载量和电荷传递性能。以电化学阻抗谱(EIS)监测界面电荷转...
本研究提出一种用于前列腺特异性抗原(PSA)超灵敏检测与原位糖谱分析的阻抗法生物传感器概念验证。该传感器以金电极为换能器,通过混合自组装单分子层(MUA/MCH)共价固定抗PSA单克隆抗体,实现无标记PSA捕获;随后利用识别α-2,6-唾液酸的SNA凝集素与PSA糖链结合,在同一界面完成PSA定量和糖基化分析。电化学阻抗谱(EIS)...
本文报道了一种简单、低成本且无需剥离工艺制备具有可调纳米间隙的叉指电极阵列(IDA)的方法。该方法由初始结构及两步沉积组成:先通过光刻或其他微纳结构技术形成初始叉指图形,再溅射二氧化硅介电层形成倒扣轮廓,最后蒸发金形成电极。电极间隙主要由溅射介电层厚度控制,可在不改变掩模的情况下调节至纳米尺度,适用于硅、Pyrex 或聚合物基底。作...
本研究开发基于还原氧化石墨烯(RGO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻碳电极(GCE)的无标记DNA生物传感器,用于DNA序列检测。论文比较了分别用RGO和MWCNTs修饰的独立GCE对BRCA1 5382insC突变的检测。将BRCA1 5382insC突变检测单链DNA探针在修饰电极上固定特定时间,并在优化条件下通过循环伏安...
本研究报道了一种无需聚合酶链式反应(PCR)即可有效检测基因组长度乙型肝炎病毒(HBV)DNA的纳米结构阻抗生物传感器。以具有均匀纳米半球阵列的蜂窝状阳极氧化铝(AAO)阻挡层作为传感电极基底,在其表面溅射30 nm金膜,再于半球表面电化学沉积金纳米颗粒(GNPs)。基于HBV基因组序列设计的96-mer单链DNA捕获探针固定于纳米...
胶原降解产生的C-末端肽(cTx)是骨重塑过程中骨吸收的关键生物标志物,其血液水平变化可反映异常骨代谢。本研究开发了一种基于金纳米颗粒修饰碳纳米管(CNT)电极的电化学阻抗免疫传感器,用于检测cTx,有望成为廉价、快速的骨代谢检测与预后即时检测(POC)工具。传感器以垂直排列碳纳米管(VACNT)为导电电极,并在其顶端电化学沉积金纳...
慢性淋巴细胞白血病(CLL)中,免疫球蛋白重链可变区(IgVH)基因可呈突变或未突变状态,二者代表不同临床类型,区分二者对预后判断重要,因为两类患者中位生存期可分别接近25年或约8年。本文报道一种用于诊断并区分上述两类CLL的生物传感器。该传感器以金电极为基底,先通过电沉积制备金纳米粒子(AuNPs),再在其表面自组装固定ZAP70...
氰化物因对环境和人体健康具有毒性,是环境分析中广泛测定的化合物之一。本文报道了一种基于聚苯胺(PANI)导电聚合物的高灵敏度、可靠且选择性良好的安培型生物传感器,用于测定氰化物。传感器以铂电极为工作电极,通过循环伏安法在电极表面电聚合苯胺形成 PANI 膜,并利用戊二醛交联固定牛肝过氧化氢酶(CAT)。固定过程用电化学阻抗谱(EIS...
开发了一种利用血管内皮生长因子受体-1(VEGF-R1)作为生物识别元件的新型阻抗生物传感器,用于检测血管内皮生长因子(VEGF)。VEGF-R1 通过 11-巯基十一烷酸(MUA)在金电极上形成的自组装单分子层共价固定。采用循环伏安法和电化学阻抗谱技术表征固定过程并检测 VEGF。优化了传感器构建的实验参数,并对实验阻抗数据进行 ...
电化学阻抗谱(EIS)是一种用于分析修饰电极界面性质的灵敏技术,可监测发生在电极表面的生物识别事件,包括酶催化反应、特异性结合蛋白、凝集素、受体、核酸、全细胞、抗体或抗体相关物质的识别。阻抗生物传感器研究多集中于免疫传感器和适配体传感器。在阻抗免疫传感器中,抗体与抗原结合形成免疫复合物,电极表面被封闭层覆盖,导致电子转移电阻增大。在...