疾病的早期诊断，例如帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病和多种癌症，以及监测患者对治疗的反应，在临床治疗中至关重要；因此，针对许多临床分析物的测定开展了大量研究。为实现临床实践中的即时检测，需要灵敏、选择性高、成本低、简单、可靠且快速的分析方法。生物传感器已成为生物标志物检测的重要工具，其中电极材料和结构在实现灵敏、稳定检测中起关键作用。...
随着石墨烯基生物分子传感器受到关注，我们研究了离子强度对吸附在二氧化硅支持的原生CVD石墨烯上蛋白质荧光素标记稳态发射的影响。以荧光素标记纤维蛋白原为模型体系，发现吸附态FITC-纤维蛋白原的发射强度对盐浓度高度敏感，而溶液中的FITC-纤维蛋白原无此行为。结果表明，该体系中荧光素“猝灭”源于其pH敏感性：盐浓度改变使近表面荧光素经...
本文综述了纳米材料基电化学生物传感器用于癌症生物标志物检测的研究进展。金属纳米颗粒、碳纳米管和石墨烯具有导电性好、生物分子亲和力高和比表面积大等优点，常被用作电极修饰材料或信号标记物。将纳米材料涂覆于电极表面可增大有效面积、加速电子转移并固定大量抗体、酶或核酸；将其与二抗、氧化还原化合物偶联则可显著增强输出信号。综述按金纳米颗粒、碳...
纳米材料已成为生物传感器开发的关键组分，因为纳米化合物可显著提升分析性能。其优势主要源于比表面积增大，从而提高待测物对识别单元的可达性；纳米材料还可凭借固有物理或化学性质为器件增值，甚至作为信号捕获的换能器。在众多纳米材料优于块体材料的实例中，将具有不同特性的多种纳米对象组合，可产生有助于新型或改进信号捕获方案的协同现象。本文以非穷...
稳定在石墨烯表面的支持磷脂膜斑块在传感器器件功能化（包括生物传感器和生物催化）中显示潜力。脂质蘸笔纳米光刻（L-DPN）可生成保持脂质功能的支持膜结构，如与蛋白分子发生特异性相互作用。本研究整合 L-DPN、原子力显微镜（AFM）和粗粒化分子动力学（CG-MD）模拟，表征石墨烯和氧化石墨烯支撑上支持脂质膜（SLM）的分子性质。观察到...
本文以石墨烯作为二维原子晶体及其独特电子性质为切入点，综述了过去五年中石墨烯及其衍生材料用于定制或制造丝网印刷电化学（生物）传感器的研究进展。作者指出，纳米材料、印刷技术与微流控在电化学分析中的应用推动了“电化学分析文艺复兴”，而石墨烯因可低成本制备、易分散于多种基质，成为大规模生产电化学平台的前沿纳米材料。文章系统总结了滴涂、丝网...
石墨烯因优异的物理化学性质，可促进酶或其他生物材料活性位点与换能器表面之间的电子转移，是极具前景的生物传感器材料。打印技术作为低成本、实用化制备柔性可抛弃电子器件的方法，与石墨烯结合有望推动低成本传感器的生产和商业化。本综述系统回顾了有机功能化石墨烯与打印生物传感器技术的最新进展：首先讨论将石墨烯基流体印刷到不同基底上的多种方法；其...
近十年来，石墨烯（graphene）和氧化石墨烯（GO）因可功能化、高比表面积及独特物理电学性质，在能源、生物传感和生物医学诊疗中受到广泛关注。基于其荧光猝灭特性的荧光生物传感器尤其重要：荧光标记探针（如分子信标、适配体、DNAzyme等）吸附到石墨烯/GO表面后荧光被猝灭；当靶标存在时，探针与靶标强相互作用并从表面脱附，产生显著荧...
石墨烯是单层原子厚度的二维碳纳米片，因比表面积大、电子迁移率高、热导率高及稳定性好，在生物传感与成像领域具有重要应用价值。然而，单独使用石墨烯存在不可逆自聚集、胶体稳定性差、重复性/可靠性不足及非特异性等问题。将金纳米结构（AuNS）与石墨烯复合可形成石墨烯–金纳米颗粒（AuNP）杂化纳米复合材料，在降低上述局限的同时提供更高有效比...
石墨烯是生物医学应用中的新兴候选材料，可用于生物传感器、药物递送和支架生物材料，但不同石墨烯涂层基底上细胞功能与行为仍不清楚。本文研究成纤维细胞在玻璃盖玻片、硅胶、不同固化比PDMS（P10、P50）、氧等离子体处理PDMS（p-P10）以及相应单层石墨烯（SLG）涂层基底上的功能响应。通过黏附细胞数、铺展面积和细胞骨架构型表征细胞...
电化学技术有望用于开发低成本、小型化、易使用且便携的生物传感器，尤其适用于医学诊断和环境监测。本章概述电化学生物传感器的基本原理，重点介绍安培型传感器在葡萄糖检测中的核心地位；由于糖尿病患者需多次监测血糖，葡萄糖生物传感器约占生物传感器市场的70%。文中以葡萄糖传感器为例，说明第一代传感器通过监测氧气消耗或过氧化氢生成进行测定，第二...
石墨烯（GR）及其衍生物是纳米技术与材料科学中具有前景的材料，近年来受到广泛关注。其原子级厚度的二维结构、sp2杂化、大比表面积、高热导率、优异电子迁移率和化学稳定性，使其成为太阳能转换、能量存储、环境净化和生物传感器复合材料的理想组分。本综述简要介绍石墨烯的独特结构、能带结构工程、物理化学性质，以及石墨烯基材料在能源转换（光催化、...
本文报道了一种用于制备自支撑 ZnO 纳米棒/石墨烯/ZnO 纳米棒外延双异质结的一步法工艺。该结构通过热化学气相沉积（thermal CVD）在铜箔上生长单层石墨烯，再经转移至聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底，并结合预热水热法在石墨烯上下表面同步生长取向 ZnO 纳米棒。扫描电子显微镜（SEM）表征表明，生长时间超过 12 h ...
本文提出合成并表征石墨烯，用于固定化β-半乳糖苷酶以提高半乳寡糖（GOS）产量。透射电镜显示所合成石墨烯尺寸约为25 nm，傅里叶变换红外光谱用于观察酶与纳米载体之间的相互作用。采用分子对接程序Dock v.6.5进行对接，并利用Chimera v.1.6.2和PyMOL v.1.3对蛋白—配体复合物进行可视化分析。固定化β-半乳糖...
生物活性分子电化学行为研究快速发展，生物技术与生物医学工程领域迫切需要构建更精确、准确的伏安/安培生物传感器。碳基纳米材料（如一维碳纳米管、二维石墨烯和氧化石墨烯）引入工作电极，已成为生物传感器设计的重要方向。本综述概述伏安技术及其在生物传感中的应用，并讨论灵敏度与检出限等关键概念，说明如何通过在工作电极中引入碳基纳米材料调节灵敏度...
石墨烯作为二维纳米材料中的明星材料，因其平面结构赋予的电子、光学和力学特性，在电化学领域受到广泛关注。石墨烯与电化学生物传感器的结合，为临床诊断和食品安全等应用创造了多种巧妙的传感策略。本综述全面概述了基于石墨烯的电化学生物传感器近年来的研究进展，重点讨论石墨烯基酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。文章总结了石墨烯及其纳米复合材料（...
导电纳米材料(CNMs)是一类兼具高比表面积和优异导电性的功能材料。在纳米技术发展之前，导电聚合物是生物医学中主要的导电材料，但其电阻相对较高；纳米尺度下的高比表面积可有效促进电子转移。CNMs主要包括导电聚合物、碳基材料、金属纳米材料和导电复合材料，并可制备为纳米颗粒、纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米线。它们可作为生物分子固定剂、电...
生物传感器的检测技术可分为标记法与无标记法。标记法依赖荧光、化学发光、放射性或酶标记等标签识别目标，但存在标记损失、功能改变、光漂白、环境敏感及操作复杂等问题。无标记法无需对分析物或受体标记，可直接筛选生物活性分子相互作用与细胞响应，并提供选择性、亲和力、结合动力学和热力学信息。本文综述了新型无标记生物传感器技术的进展，重点讨论基于...
石墨烯及其衍生物因具有独特的物理化学性质，可作为合成新型纳米复合材料的起始材料，用于创新治疗策略和生物诊断。本文系统综述了石墨烯及其衍生物在药物递送、基因递送、生物传感器和组织工程中的最新研究进展，并与碳纳米管在生物医学领域的应用进行了简要比较。文章还讨论了石墨烯基纳米材料在细菌、哺乳动物和植物细胞中的体外与体内毒性和生物相容性，系...
随着金属、聚合物和碳基生物相容纳米材料越来越多地用于生物传感，各种纳米结构被引入场效应晶体管（FET）器件以提高检测效率与灵敏度。这类纳米材料基方法有利于生物分子集成，可构建超灵敏、低成本且稳健的 FET 生物传感器，并在受限栅极微区中特异性结合目标物。本文综述了不同纳米材料嵌入 FET 生物传感器的近期进展，评估其在高灵敏度、高选...