Graphene-Based Nanomaterials and Their Applications in Biosensors.
本文综述了石墨烯基纳米材料及其在生物传感器中的应用。首先介绍石墨烯的单原子层结构、高电子迁移率、高导电性、高导热性、高光学透过率等特性，并比较机械剥离、化学气相沉积和化学氧化还原等制备路线，以及紫外可见、拉曼、XPS、AFM 和 TEM 等表征方法。随后讨论石墨烯功能化策略，包括共价和非共价修饰，如磺酰氯、重氮盐和胺类取代反应。文章...
Optical Graphene-Based Biosensor for Nucleic Acid Detection; Influence of Graphene Functionalization and Ionic Strength.
光学石墨烯生物传感器用于核酸检测时，关键挑战在于合理选择石墨烯化学结构、纳米材料分散状态、离子强度以及分子相互作用机制。本研究比较了荧光素标记单链DNA探针（FAM-DNA）与互补单链靶标DNA（cDNA）在三种石墨烯材料上的相互作用，以筛选最适合核酸检测的平台。石墨烯氧化物（GO）、羧基石墨烯氧化物（GO-COOH）和聚乙二醇氨基...
Enzyme-Graphene Platforms for Electrochemical Biosensor Design With Biomedical Applications.
随着对敏感、可靠、可重复、快速且低成本检测设备的需求增加，传感领域受到广泛关注。传统方法常具有侵入性、昂贵和繁琐等缺点，而电化学传感器和生物传感器可克服这些不足。纳米材料作为分析信号换能器的引入推动了该领域发展。碳基纳米材料，尤其是石墨烯，因机械强度高、导电性好、可作为高效信号换能器以及具有高比表面积而易于功能化，成为生物传感器的理...
Simultaneous Detection of Hydroquinone and Catechol Using Platinum Nanoparticles Decorated Graphene/Poly-Cyclodextrin/Multiwalled Carbon Nanotubes (MWCNTs) Nanocomposite Based Biosensor.
本研究制备了石墨烯-环糊精预聚物-多壁碳纳米管（Gr-CDP-MWCNTs）纳米复合修饰玻璃碳电极（GCE），并在其表面恒电位沉积铂纳米粒子（PtNPs），构建了 PtNPs/Gr-CDP-MWCNTs/GCE 电化学生物传感器，用于同时测定对苯二酚（HQ）和邻苯二酚（CC）。纳米材料的协同作用、环糊精预聚物的宿主-客体化学作用以及...
Fano resonance in double waveguides with graphene for ultrasensitive biosensor.
本文提出并实现了一种由两个平面波导（PWG）和少层石墨烯构成的多层结构中的Fano共振，并详细分析了石墨烯存在下两个PWG模式之间的耦合机制。结果表明，Fano共振来源于两个波导中石墨烯不同本征损耗所导致的不同品质因子；多层结构中的电场分布计算结果验证了该结论。所提出的结构可应用于超灵敏生物传感器。通过优化结构参数，获得了显著改善的...
Glassy carbon electrode modified with G‑MoS2‑Nafion acts as an electrochemical biosensor to determine uric acid in human serum.
目前多数尿酸（UA）检测方法难以同时满足快速、准确、高灵敏度、高特异性、宽线性范围和低成本等要求。电化学方法具有灵敏度高、检测快的优势。本研究制备了石墨烯-二硫化钼-Nafion（G-MoS2-Nafion）复合修饰玻碳电极（GCE）作为工作电极，用于 UA 检测。通过场发射扫描电镜、元素分布能谱和 X 射线衍射表征了 G-MoS2...
Ultra-sensitive electrochemical detection of oxidative stress biomarker 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine with poly (L-arginine)/graphene wrapped Au nanoparticles modified electrode.
本文报道了一种基于聚(L-精氨酸)/石墨烯包裹金纳米粒子修饰玻璃碳电极的电化学生物传感器，用于超灵敏检测氧化应激生物标志物8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）。该传感膜采用绿色电化学还原与层层组装策略构建：先在玻璃碳电极上电聚合聚(L-精氨酸)，再在含氧化石墨烯和氯金酸体系中通过循环伏安同时还原氧化石墨烯并电沉积金纳米粒子，形成...
Sensitivity Enhancement in Surface Plasmon Resonance Biochemical Sensor Based on Transition Metal Dichalcogenides/Graphene Heterostructure.
本文提出一种基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，以提高生化传感灵敏度。该传感器将不同种类的二维 TMDCs（MoS2、MoSe2、WS2、WSe2）涂覆在金属薄膜两侧，并在异质结构表面引入石墨烯作为生物分子识别层。通过优化 TMDCs 层数、金属厚度及结构参数，可增强光与材料相互作用和局域场增...
Design of an ultrasensitive SPR biosensor based on a graphene-MoS
本文提出一种基于石墨烯-MoS2杂化结构并采用低折射率MgF2棱镜的新型表面等离子共振（SPR）生物传感器构型，旨在提高灵敏度与品质因数（FOM）。该结构由MgF2棱镜、氯化钾（KCl）缺失层、保护用单层石墨烯、铝（Al）金属层、单层二硫化钼（MoS2）和传感界面单层石墨烯组成。通过传输矩阵法与有限差分时域法优化各层参数，发现KCl...
Electrically-receptive and thermally-responsive paper-based sensor chip for rapid detection of bacterial cells.
尽管细菌检测芯片已有进展，但单一芯片同时满足低检出限、快速响应、高重现性和良好货架寿命仍困难。本文报道一种电响应-热响应（ER-TR）纸基传感器芯片，以滤纸为基底，旋涂聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAm）-石墨烯纳米片（GR）复合层，并通过掩模蒸发制备金互指微电极（IDµE）。该芯片可实时捕获革兰阴性大肠杆菌（E. coli）和...
Electrochemical prostate specific antigen aptasensor based on hemin functionalized graphene-conjugated palladium nanocomposites.
本文报道了一种用于检测前列腺特异性抗原（PSA）的电化学适配体传感器。该传感器以血红素功能化石墨烯-偶联钯纳米颗粒（H-Gr/PdNPs）修饰玻璃碳电极（GCE）为基础。纳米复合材料兼具石墨烯的高导电性、钯纳米颗粒（PdNPs）易功能化的表面化学和优异催化性能；负载在石墨烯上的血红素既作为保护剂防止石墨烯聚集，又作为原位氧化还原探针...
Printed Graphene Electrochemical Biosensors Fabricated by Inkjet Maskless Lithography for Rapid and Sensitive Detection of Organophosphates.
本文报道了一种基于喷墨无掩模光刻（IML）制备的印刷石墨烯电化学生物传感器，用于快速、灵敏地检测三-O连接膦酸酯类有机磷化合物（OPs），该类化合物是化学战剂和农药中的活性成分，具有急性毒性并造成土壤和水体长期污染。IML印刷石墨烯电极经1000 mW桌面激光雕刻机进行纳米/微结构处理，并电沉积约25 nm铂纳米颗粒（PtNPs），...
Progress in utilisation of graphene for electrochemical biosensors.
本文综述了石墨烯（GR）及其衍生物在电化学生物传感器中的最新进展。石墨烯具有优异的电导率、大比表面积、快速电子转移动力学和良好生物相容性，可显著增大电极电活性面积并促进酶、抗体、DNA 等识别元件的固定。综述重点讨论了葡萄糖氧化酶（GOx）、辣根过氧化物酶（HRP）、血红蛋白（Hb）等酶固定策略，以及石墨烯/氧化石墨烯（GO）/还原...
Fabrication of sensitive bioelectrode based on atomically thin CVD grown graphene for cancer biomarker detection.
本研究旨在构建低成本、可扩展的生物传感平台，用于简便可靠地检测癌症生物标志物癌胚抗原（CEA）。作者以己烷为液相前驱体，采用化学气相沉积（CVD）在铜箔上生长约2.5×1.0 cm²、均匀连续的单层及少层石墨烯薄膜，并直接以石墨烯/铜作为工作电极。通过1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PBSE）与石墨烯的π-π堆积在石墨烯/铜表面引入官能团，...
A new composite consisting of electrosynthesized conducting polymers, graphene sheets and biosynthesized gold nanoparticles for biosensing acute lymphoblastic leukemia.
本文报道了一种在生物传感器表面构建的稳定且电学性能优异的复合材料。导电聚合物兼具高导电性与机械强度，但以往聚儿茶酚（poly(catechol)）合成常依赖昂贵酶。作者提出一种新型电化学一步法，在不使用昂贵酶的情况下简便、低成本地合成聚儿茶酚，并通过石墨烯片（graphene sheets）和生物合成金纳米颗粒（biosynthes...
Photonic spin Hall effect enabled refractive index sensor using weak measurements.
本文理论提出一种基于光子自旋霍尔效应（photonic spin Hall effect, SHE）的光学生物传感器，传感结构由BK7玻璃、金（Au）膜和石墨烯片组成。作者建立了光子SHE中自旋相关横向位移与传感介质折射率之间的定量关系。在Au膜表面等离子共振（SPR）效应下，传感介质中生物分子吸附会引起石墨烯附近局部折射率变化，从...
ScFv-modified graphene-coated IDE-arrays for 'label-free' screening of cardiovascular disease biomarkers in physiological saline.
脂肪酸结合蛋白（FABP）和髓过氧化物酶（MPO）与多种慢性疾病相关，是心血管疾病诊断的重要生物标志物。本文构建了一种基于石墨烯包覆互指电极阵列（IDE-arrays）的新型电学生物传感器平台，用于在生理盐水中对心脏型 FABP 和 MPO 进行超快、无标记筛查。作者通过纳米压印与光刻在晶圆尺度制备纳米（nanoIDE）和微米（mi...
The pristine graphene produced by liquid exfoliation of graphite in mixed solvent and its application to determination of dopamine.
本文报道了在异丙醇（IPA）-水混合溶剂中借助焦磷酸钠（Na4P2O7·10H2O）辅助，通过液相剥离法制备原始石墨烯（PG）的方法。超声剥离并离心收集上清液后，PG分散液浓度可达0.565 mg/mL，较无盐IPA/水体系显著提高，接近或高于部分高沸点混合溶剂体系。滴涂所得PG膜电导率达7.095×10^4 S/m。将PG修饰于玻...