An Overview of Carbon Nanotubes and Graphene for Biosensing Applications.
近年来碳纳米材料快速发展，碳纳米管（CNTs）和石墨烯因独特电学、光学、力学与高比表面积特性，被广泛用于新型生物传感器开发。作者认为，将 CNTs 和石墨烯用作传感器组件可提升传感器的可靠性、准确性和响应速度，并可根据目标分子类型设计不同传感策略。本文综述了基于 CNTs 和石墨烯的电化学生物传感器、场效应晶体管（FET）生物传感器...
Designed graphene-peptide nanocomposites for biosensor applications: A review.
用DNA、蛋白质、肽等生物大分子修饰石墨烯，可拓展石墨烯材料在多个领域的应用。结合在石墨烯表面的生物大分子能够提高石墨烯基纳米复合材料的生物相容性与生物识别能力，从而显著提升生物传感器在选择性和灵敏度方面的性能。本综述系统介绍并讨论了石墨烯-肽纳米复合材料在合成与生物传感应用方面的最新进展。文中展示了利用特定设计肽对石墨烯进行生物功...
Ultrasensitive electrochemical sensing platform based on graphene wrapping SnO
本文报道了一种基于二氧化锡纳米珊瑚-石墨烯杂化材料（SnO2 NCs-Gr）的灵敏、通用且可重复电化学生物传感器，用于目标DNA检测。该传感器采用自主级联DNA复制策略，利用KF聚合酶和Nb.BbvCI内切酶实现信号放大。发夹探针（HP）由3′端目标识别段、内切酶识别位点和18碳shim终止段组成；目标DNA存在时，KF聚合酶以目标...
Carbon Nanomaterial Based Biosensors for Non-Invasive Detection of Cancer and Disease Biomarkers for Clinical Diagnosis.
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。...
Binary Nanoparticle Graphene Hybrid Structure-Based Highly Sensitive Biosensing Platform for Norovirus-Like Particle Detection.
纳米颗粒修饰的碳纳米管或石墨烯因增强导电性、磁光效应和等离子体共振能量转移等协同性质，被广泛用于生物分子、气体和化学物传感。本研究将金（Au）/磁性纳米颗粒（MNP）修饰的石墨烯（Au/MNP-GRPs）用于病毒传感平台。该杂化材料兼具磁性、等离子体效应和增强电学性能，并在室温温和条件下经两步合成。随后，Au/MNP-GRPs 通过...
Tunable fluorescence quenching near the graphene-aqueous interface.
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...
Graphene Electronic Tattoo Sensors.
纹身式表皮传感器是一类真正可穿戴的电子器件，因其超薄和柔软而受到关注。现有器件多基于薄金属膜、硅膜或纳米颗粒可打印墨水。本文报道了一种由石墨烯制成的亚微米厚多模态电子纹身传感器（GET）。GET采用细丝状蛇形结构，通过低成本、低耗时的“湿转移、干图案化”方法制备，总厚度为463±30 nm，光学透过率约85%，可拉伸性超过40%。G...
Development of carbon-graphene-based aptamer biosensor for EN2 protein detection.
本研究开发了一种基于丝网印刷碳-石墨烯的电化学生物传感器，用于检测前列腺癌生物标志物EN2蛋白。EN2（engrailed-2）蛋白可与特定DNA序列5′-TAATTA-3′结合并调控转录。基于这一固有结合特性，作者将含有TAATTA序列的适配体探针通过EDC-NHS化学偶联法固定于丝网印刷碳-石墨烯电极表面。检测采用循环伏安法（C...
Recent Progress in Nanomaterial-Based Electrochemical Biosensors for Cancer Biomarkers: A Review.
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...
The Investigation of Electrochemistry Behaviors of Tyrosinase Based on Directly-Electrodeposited Grapheneon Choline-Gold Nanoparticles.
本文报道了一种新型邻苯二酚（catechol, CA）电化学生物传感器。该传感器通过在胆碱功能化金纳米颗粒（AuNPs-Ch）膜上原位电化学还原石墨烯（EGR），并将蘑菇来源的酪氨酸酶（Tyr）嵌入其中构建而成。紫外-可见光谱表明，Tyr 在复合膜中保留了原有空间结构。循环伏安结果显示，在 0.1 M、pH 7.0 磷酸盐缓冲液中，...
Synergetic Effects of Combined Nanomaterials for Biosensing Applications.
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...
A new peroxidase from leaves of guinea grass (Panicum maximum): A potential biocatalyst to build amperometric biosensors.
本研究从圭亚那草（Panicum maximum）叶片中分离并部分纯化了一种新型植物过氧化物酶（PGG）。采用聚乙二醇-硫酸铵双水相体系去除色素，再经 Sephadex G-50 凝胶过滤和超离心获得均一酶液。PGG 比活性为 408 U/mg，分子量约 30 kDa，最适 pH 为 8.0，并在 66 °C 下表现出较高热稳定性，...
Simultaneous Enhancement of Bioactivity and Stability of Laccase by Cu
本文报道了一种通过Cu2+/PAA/PPEGA基质同时提高漆酶催化活性与稳定性的简便方法。作者采用可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合制备芘基端聚（丙烯酸）/聚（聚乙二醇丙烯酸酯）（PAA/PPEGA）嵌段共聚物。PAA提供支撑基质，将酶活性诱导剂Cu2+牢固固定于漆酶微结构附近，避免重金属进入后续应用体系；水溶性、生物相容且无毒的...
Real-Time Monitoring of Post-Surgical and Post-Traumatic Eye Injuries Using Multilayered Electrical Biosensor Chip.
目前缺乏用于早期监测滤泡漏及术后或创伤性眼损伤的客观定量技术，现有方法多为主观或非定量评估，且尚无 FDA 批准的眼部设备可在床旁直接测量泪膜和房水中的抗坏血酸浓度。为此，作者提出一种新型床旁定量检测装置——眼生物传感器设备，通过测量泪膜和房水中的抗坏血酸浓度评估眼前表面完整性。该装置采用可抛弃纸基眼生物传感器条，以接枝聚苯乙烯-b...
Biomimetic Phospholipid Membrane Organization on Graphene and Graphene Oxide Surfaces: A Molecular Dynamics Simulation Study.
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...
Biosensors based on Bloch surface waves in one-dimensional photonic crystal with graphene nanolayers.
在生物传感器研究中，为检测低浓度分析物，常通过不同材料提高灵敏度。本文提出基于Bloch表面波（BSW）的一维光子晶体（PhC）生物传感器，结构包含石墨烯纳米层，并置于Kretschmann配置下。采用传输矩阵法计算该光子晶体生物传感器的能带结构、表面模、反射谱和灵敏度，并与不含石墨烯层的结构比较。结果表明，石墨烯层的存在显著提高角...
In vitro selection of DNA aptamers targeting β-lactoglobulin and their integration in graphene-based biosensor for the detection of milk allergen.
食物过敏近年迅速增加，包装食品消费使快速、灵敏、准确筛查过敏原成为迫切需求。现有方法多基于免疫分析，成本高且耗时。本研究开发适配体/石墨烯基电化学生物传感器，用于单步、低成本检测牛奶蛋白β-乳球蛋白（β-LG）。通过SELEX筛选出针对β-LG A和B的DNA适配体，其中BLG14对两种变体均具高亲和力和特异性，荧光结合实验测得Kd...
Construction of iron-polymer-graphene nanocomposites with low nonspecific adsorption and strong quenching ability for competitive immunofluorescent detection of biomarkers in GM crops.
本研究开发了一种新型免疫荧光生物传感器，利用新型纳米抗体（Nb）和铁-聚合物-石墨烯纳米复合材料，对转基因（GM）作物生物标志物——根癌农杆菌 CP4 菌株来源的 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（CP4-EPSPS）进行灵敏检测。具体地，通过原位聚合及后续与水合肼的一锅反应，制备了铁掺杂聚丙烯酸酰肼修饰还原氧化石墨烯纳米复合材料...
Preparation of quantum dots CdTe decorated graphene composite for sensitive detection of uric acid and dopamine.
本研究采用简单方法组装量子点（QDs），以发挥量子点集合体的集体性质。作者构建了 CdTe 量子点与石墨烯（Gr）纳米复合材料，用于同时测定尿酸（UA）和多巴胺（DA）。CdTe QDs-Gr 纳米复合材料通过超声分散法制备，并用显微技术进行表征；修饰电极通过循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）进行电...
Graphene-based screen-printed electrochemical (bio)sensors and their applications: Efforts and criticisms.
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...