Nanomaterials for biosensing applications: a review.
生物传感器由具有对相应分析物独特特异性的生物或仿生识别单元定义。分析物常为生物来源，如细菌或病毒DNA，或感染/污染生物体免疫系统产生的蛋白质（抗体、抗原）；当存在具有特定特异性的生物识别单元时，也可以是葡萄糖或污染物等简单分子。生物传感器开发的关键挑战之一是高效捕获生物识别事件（信号转换）。换能器将分析物与生物元件的相互作用转换为...
Recent advances in application of biosensors in tissue engineering.
生物传感器研究发展迅速，已发表数万篇论文，产业规模达数十亿美元，并广泛应用于食品与饮料、农业、环境、医学诊断和制药等领域。尽管已有大量用于蛋白质、肽、酶及其他生物分子检测的生物传感器，但其在组织工程中的应用仍相对有限。近年来，新型生物传感器在细胞培养和组织工程中的研究兴趣不断增长，例如实时检测葡萄糖、乳糖和过氧化氢等小分子，以及白蛋...
Electrochemical biosensing platform based on amino acid ionic liquid functionalized graphene for ultrasensitive biosensing applications.
本研究开发了一种简便的非共价方法，利用室温离子液体（ILs）通过π-π堆积作用对石墨烯（GR）进行表面功能化，制备具有优异电子导电性的水溶性石墨烯。与常规离子液体相比，氨基酸离子液体（AAILs）最能有效改善石墨烯在水相中的分散性。电化学和光谱结果表明，所得AAIL功能化石墨烯（GR-AAIL）在不破坏石墨烯晶格的前提下保留了原始石...
Recent progress in graphene-material-based optical sensors.
石墨烯材料因具有高能量转移效率、大比表面积和良好生物相容性，被广泛用于光学传感器，可检测核酸、蛋白质和小分子等多种分析物。本综述系统讨论石墨烯材料基光学传感器的检测机制与生物传感器设计，重点介绍石墨烯/氧化石墨烯（GO）作为荧光猝灭受体或荧光供体的应用。综述涵盖以 DNA、适配体、蛋白质和肽为桥接基团的传感器设计，包括 DNA 杂交...
Ultrasensitive flow sensing of a single cell using graphene-based optical sensors.
本文基于石墨烯在全内反射条件下的偏振相关吸收，设计了一种石墨烯光学折射率传感器。通过控制高温还原氧化石墨烯（h-rGO）厚度至约8 nm，传感器在折射率检测中达到4.3×10^7 mV/RIU的灵敏度和1.7×10^-8的分辨率，并具有宽动态范围。该传感器采用PDMS微流控芯片/h-rGO/石英三明治结构，利用He-Ne激光、偏振分...
Graphene- and aptamer-based electrochemical biosensor.
本研究评估了一种基于石墨烯和适配体的类场效应晶体管（FET-like）生物传感器检测铅离子和钾离子的有效性。该传感器由覆盖石墨烯的 Si/SiO2 晶圆构成，石墨烯表面通过芘基连接固定血栓结合适配体（TBA），并在适配体另一端以亚甲基蓝（MB）分子终止。K+ 和 Pb2+ 均可与 TBA 结合并诱导其构象变化，使 MB 靠近石墨烯表...
Electrochemical detection of benzo(a)pyrene and related DNA damage using DNA/hemin/nafion-graphene biosensor.
本文构建了一种新型电化学生物传感器 DNA/hemin/Nafion–石墨烯/GCE，用于分析多环芳烃苯并[a]芘（BaP）及其酶催化代谢产物诱导的 DNA 损伤。该传感器采用层层组装法制备，并通过循环伏安法、电化学阻抗谱和原子力显微镜进行表征。结果表明，hemin/Nafion–石墨烯/GCE 可作为固定 DNA 的有效平台。将 ...
Ultrasensitive photoelectrochemical immunoassay of antibody against tumor-associated carbohydrate antigen amplified by functionalized graphene derivates and enzymatic biocatalytic precipitation.
肿瘤相关碳水化合物抗原（TACAs）常表达于癌细胞表面，但糖链结构复杂且缺乏天然发色/荧光基团，直接测定困难。通过检测相应抗体可间接实现临床诊断。本文以乳腺癌相关Tn抗原为模型，构建了一种超灵敏检测抗Tn抗体的光电化学生物传感器。传感器采用PDDA功能化石墨烯（PDDA-G）与CdSe量子点构建光电活性界面，并用羧基化氧化石墨烯（G...
Direct growth of graphene on quartz substrates for label-free detection of adenosine triphosphate.
本文报道了一种双温区化学气相沉积（CVD）方法，可在石英基底上直接合成连续、均匀的石墨烯薄膜，并通过调节前驱体分压控制层数。拉曼光谱和透射电镜证实形成晶粒尺寸约100 nm的单层石墨烯；霍尔测量显示室温载流子迁移率高于1500 cm2 V−1 s−1。石墨烯薄膜的光学透过率和电导率与转移金属催化石墨烯相当。该方法避免了复杂且依赖经验...
A nanoceria-platinum-graphene nanocomposite for electrochemical biosensing.
目前用于生物传感的石墨烯-金属纳米复合材料多采用贵金属。近年来，稀土金属纳米复合材料的发展受到关注。本文报道了一种纳米氧化铈-纳米铂-石墨烯杂化纳米复合材料，作为无中介体酶学生物传感器的基础换能层。该杂化复合材料相比其他碳-金属杂化复合材料，可改善对超氧阴离子或过氧化氢的检测。基于此，通过引入产过氧化氢的氧化酶（葡萄糖氧化酶）或产超...
Hapten-grafted graphene as a transducer for homogeneous competitive immunoassay of small molecules.
本文报道了一种基于半抗原接枝石墨烯的荧光生物传感器，用于小分子的超灵敏均相竞争免疫分析。该传感器将石墨烯纳米片与免疫分析技术相结合，通过共价接枝双酚A（BPA）结构类似物BVA于氨基化石墨烯表面，形成graphene-BPA纳米片，从而避免抗体直接固定于石墨烯表面导致的构象变化和活性损失，保持小分子与其特异性抗体的结合亲和力。荧光标...
DNA-templated synthesis of PtAu bimetallic nanoparticle/graphene nanocomposites and their application in glucose biosensor.
本文报道单链DNA（ss-DNA）功能化石墨烯（GR）并引导铂金双金属纳米颗粒（PtAuNPs）在GR上高密度、均匀生长，制备PtAuNPs/ss-DNA/GR纳米复合材料，经透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱（EDS）和电化学方法表征。随后通过自组装将葡萄糖氧化酶（GOD）负载于PtAuNPs/ss-DNA/GR上，构建...
Bi-pseudoenzyme synergetic catalysis to generate a coreactant of peroxydisulfate for an ultrasensitive electrochemiluminescence-based cholesterol biosensor.
本文报道了一种基于双假酶协同催化生成过二硫酸盐共反应物以实现信号放大的新型电化学发光（ECL）酶生物传感器，用于胆固醇的超灵敏检测。作者合成了血红素功能化石墨烯（hemin-GR）纳米复合材料，并将其用于固定胆固醇氧化酶（COx），构建 COx/hemin-GR/GCE 型 ECL 胆固醇生物传感器。检测时，胆固醇在 COx 催化下...
Multi-nanomaterial electrochemical biosensor based on label-free graphene for detecting cancer biomarkers.
开发快速、准确且灵敏的电化学生物传感器用于检测癌症生物标志物，对癌症早期发现与诊断具有重要意义。本文报道了一种基于化学气相沉积（CVD）石墨烯（GR）平台，并结合磁珠（MBs）与酶标记抗体-金纳米颗粒（AuNPs）生物偶联物的电化学生物传感器。包被捕获抗体（Ab1）的 MBs 通过外磁场吸附到 GR 片上，以避免降低石墨烯的导电性；...
Graphene-based potentiometric biosensor for the immediate detection of living bacteria.
本文报道一种基于化学修饰石墨烯和DNA适配体的电位法适配体传感器，用于活体金黄色葡萄球菌检测。以氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(RGO)作为换能层，分别通过共价和非共价方式固定S. aureus识别适配体。GO版本利用EDC/NHS活化羧基与适配体3'端氨基形成酰胺键；RGO版本利用适配体3'端芘基与RGO表面π-π作用非共价吸...
Rational design of carboxyl groups perpendicularly attached to a graphene sheet: a platform for enhanced biosensing applications.
氧化石墨烯（GO）基材料因含有羧基等官能团而具有生物功能化潜力，可用于生物传感和药物递送。然而，GO 的精确化学结构仍不明确，其含氧官能团包括环氧、羟基、羧基、羰基和过氧基，且羧基主要位于 GO 片层边缘，数量有限，难以实现高密度生物功能化。本文提出一种直接解决方案：先将 GO 用肼还原为化学还原氧化石墨烯（CRGO），再通过偶氮二...
Establishment of dsDNA/GNs/chit/GCE biosensor and electrochemical study on interaction between 6-mercaptopurine and DNA.
本文以抗癌药物6-巯基嘌呤（6-MP）为检测对象，采用石墨烯（GNs）与壳聚糖（chit）复合修饰玻璃碳电极（GCE），构建了双链DNA（dsDNA）/GNs/chit/GCE电化学生物传感器。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了6-MP在该传感器上的电化学行为及其对DNA的损伤机制。结果表...
Amperometric cholesterol biosensor based on the direct electrochemistry of cholesterol oxidase and catalase on a graphene/ionic liquid-modified glassy carbon electrode.
本研究将胆固醇氧化酶（ChOx）和过氧化氢酶（CAT）共同固定于石墨烯/离子液体修饰的玻璃碳电极（GR–IL/GCE）表面，构建了一种高灵敏安培型胆固醇生物传感器。ChOx 催化胆固醇在氧气存在下氧化生成 cholest-4-en-3-one 和过氧化氢（H2O2），固定于电极表面的 CAT 通过其血红素中心对 H2O2 进行电催化...
Signal-on electrochemiluminescence of biofunctional CdTe quantum dots for biosensing of organophosphate pesticides.
本文报道了一种基于目标诱导信号开启（signal-on）的新型高灵敏、高选择性电化学发光（ECL）生物传感器，用于有机磷农药（OPs）检测。该传感器将石墨烯纳米片（GNs）、碲化镉量子点（CdTe QDs）和乙酰胆碱酯酶（AChE）酶反应智能整合，构建生物功能化 AChE–GNs–QDs 杂化体系，作为阴极 ECL 发射体。电化学合...
Structure effect on graphene-modified enzyme electrode glucose sensors.
本文通过结构表征和电化学测量，系统研究了还原氧化石墨烯（rGO）片修饰葡萄糖氧化酶（GOD）酶电极的结构效应。作者选取具有不同缺陷密度、层数和氧浓度的 rGO 片修饰酶电极，发现所有修饰电极均对葡萄糖表现出优异的电催化活性和传感性能。rGO 中丰富的缺陷位点有利于 GOD 的吸附固定；在低氧浓度条件下，rGO 片能够促进 GOD 在...