本文报道了羧基功能化碳纳米管（CNT-COOH）作为氧敏感电化学平台，用于平行多分析物酶学生物传感。该平台通过将羧基功能化单壁碳纳米管共价沉积到修饰有4-氨基硫酚自组装单分子层的纳米结构金电极上构建而成。原子力显微镜表征显示，碳纳米管通过末端与表面连接，并主要呈水平取向。将葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、谷氨酸氧化酶和酪氨酸酶分别固定于电...
最优传感器件应具备宽检测限、高选择性、高灵敏度、良好重复性、精确测量和快速响应等性能。近年来，引入纳米材料的生物传感平台因在多个科学与技术领域中的广泛应用而受到关注。将纳米粒子（NPs）用于生物传感器设计，可在信号换能元件与生物识别元件之间架起纳米尺度桥梁。纳米粒子与电化学技术协同，促进了高灵敏度和强分析物分辨能力生物传感器的发展。...
诺如病毒是重要食源性病原体，造成全球重大健康与经济负担。现有检测方法昂贵且难以现场部署。本研究设计了一种基于微流控的介电电学生物传感器，用于检测食源性致病病毒，并以噬菌体 MS2 作为诺如病毒替代物进行验证。该传感器由富集器和检测器组成：富集器为叉指电极阵列，在微流控通道中通过介电电泳效应将病毒颗粒操纵至检测器；检测器为修饰抗 MS...
2016—2025年，碳纳米管基场效应晶体管（CNT-FET）生物传感器在灵敏度、特异性和快速检测性能方面取得显著进展，推动其在生物医学诊断中的应用。本综述系统总结了换能材料、功能化策略和器件架构方面的关键创新，重点介绍浮栅 CNT-FET 在癌症生物标志物、感染性疾病抗原和神经退行性疾病标志物检测中的应用。双微流控场效应生物传感器...
本研究提出一种无创体外评估药物有效性的新方法。作者开发了无电化学介质、无试剂的细胞系分析方法，通过记录细胞膜蛋白的电化学谱图来表征细胞。研究比较了Wi-38人成纤维细胞和HepG2人肝癌细胞在细胞-电极系统中的特异性，并评估药物对细胞的毒性。结果表明，峰电流与电极上细胞数在1×10^5至6×10^5 cells/electrode范...
本文提出一种基于纳米复合导电聚合物构建受体元件的方法，用于按生化需氧量（BOD）和毒性两项指标快速诊断地表水状态。作者分别构建细菌P. yeei与酵母S. cerevisiae、酵母O. polymorpha与B. adeninivorans的微生物关联，用于毒性及BOD评估。采用碳纳米管（CNT）、壳聚糖（CHIT）和牛血清白蛋白...
DNA 碱基测序对与人类基因相关疾病的诊断和治疗至关重要。本文采用基于紧束缚密度泛函理论（DFTB）的半经验方法，研究 DNA 碱基封装到手性碳纳米管（CNT）(7,6)、(8,6) 和 (10,8) 内部的电子响应。模拟表明，碱基进入 CNT 管腔后，范德华（vdW）相互作用、π 轨道相互作用、非键电子对以及高电负性原子的存在会改...
本研究旨在开发一种基于微电极阵列的神经探针，以高稳定性和高灵敏度记录多巴胺活动。为模拟碳纤维微电极这一金标准方法的高稳定性，作者对微加工铂微电极进行碳基纳米材料修饰。选用羧基功能化多壁碳纳米管（COOH-MWCNTs）和碳量子点（CQDs），并以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）或聚吡咯（PPy）等导电聚合物作为铂电极与碳基纳...
石墨铅笔芯（PL）是廉价易得的书写材料，因其圆柱形石墨芯具有较高导电性，可作为可持续电分析传感器的工作电极。本文报道了一种通过浸涂碳纳米管（CNT）水悬液增强圆柱形铅笔芯电极（PLE）法拉第氧化还原响应的简单方法。仅需将组装好的 PLE 在 CNT 水悬液中连续浸涂10次、每次5秒，即可在电极表面形成稳定的 CNT 沉积层，并显著提...
脂质代谢失调与神经退行性病变及神经功能下降密切相关，也见于溶酶体贮积病。尼曼-匹克A型（NPA）是一种致命的神经退行性溶酶体贮积病，其特征是酸性鞘磷脂酶（ASM）缺乏导致鞘磷脂（SM）在内溶酶体腔异常积累。能够监测脑内脂质稳态异常，有助于基础研究和有效治疗策略开发。本研究开发并验证了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的脑内脂质检测纳...
阻抗生物传感器通过测量生物分子与传感器表面生物受体结合所引起的电导阻抗变化，实现目标分析物的检测。纳米材料可用于修饰传感器表面，增加可用于生物识别事件的表面积，从而提高灵敏度并降低检测限。碳纳米管、碳纳米纤维、量子点、金属纳米颗粒和氧化石墨烯等纳米材料已被研究用于阻抗生物传感器，并在提高灵敏度、选择性和整体生物传感器性能方面取得积极...
理想传感器应具备宽检测范围、高灵敏度、选择性、分辨率、重现性、重复性和快速响应等特性。近年来，基于纳米颗粒（NPs）的生物传感器因在几乎所有科技领域中的优异应用而受到广泛关注。纳米颗粒通常用于弥补换能器与生物识别元件之间在纳米尺度上的界面差距；同时，纳米颗粒与电化学技术的结合催生了具有高灵敏度和高分辨能力的生物传感器。本文综述了由贵...
非侵入式葡萄糖检测因舒适、简便且无感染风险而具有重要价值，但准确性不足和易受干扰限制其临床应用。本文通过简单滴涂法构建了基于二茂铁-壳聚糖（Fc-Chit）修饰碳纳米管（CNT）电极的非侵入唾液葡萄糖生物传感器。研究首次提出以偶极矩作为优化电子介导型 Fc-Chit 的内在机制，证实该策略可增强葡萄糖氧化酶（GOx）在电极上的牢固固...
近年来，纳米材料在生物传感器领域受到广泛关注。早期研究主要关注提高传感器电流，而非材料间相互作用。碳纳米管（CNTs）因高长径比、优异化学稳定性以及显著的光学和电子特性，在葡萄糖传感器中日益重要。CNTs 多样的纳米结构和金属表面设计，结合其突出的物理化学性质，使其在电化学葡萄糖传感器研究中具有多种应用。该综述聚焦于基于 CNTs ...
阿片类药物危机已成为全球公共卫生问题，近年来合成阿片类药物尤其是非法芬太尼成为过量死亡的主要驱动因素。迫切需要一种高灵敏、便携且低成本的检测工具，以快速判断芬太尼的存在及其相对威胁。本研究开发了一种基于半导体富集（sc-）单壁碳纳米管（SWCNT）的场效应晶体管（FET）生物传感器，并通过去甲芬太尼（norfentanyl）抗体对其...
癌症早期诊断的关键在于在肿瘤发展初期识别恶性病变，从而降低死亡率并提高生存率。癌症生物标志物在判断癌细胞分期、监测肿瘤生长和评估治疗效果中发挥重要作用。传统癌症检测方法常涉及耗时的核酸扩增、靶标检测和复杂处理流程，难以满足快速筛查需求。生物传感器正成为癌症检测的有前景诊断工具，其中碳纳米管（CNT）和石墨烯基晶体管生物传感器凭借独特...
本文报道了一种用于葡萄糖准确检测的 SiO2 杂化酶基电化学生物传感器。作者采用层层组装技术，将二氧化硅（SiO2）、碳纳米管（CNTs）、硫黄素（THi）、金纳米粒子（AuNPs）和葡萄糖氧化酶（GOx）依次修饰在玻璃碳电极（GCE）表面。商用 SiO2 作为物理交联剂，可增强多组分电极膜的稳定性并减少酶流失。经 30 次循环伏安...
同型半胱氨酸（Hcy）是心血管疾病早期检测的重要血清生物标志物。本研究利用分子印迹聚合物（MIP）和纳米复合材料构建了一种无标记电化学生物传感器，用于可靠检测 Hcy。作者以 Hcy 为模板，在甲基丙烯酸（MAA）和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TRIM）存在下，经沉淀聚合合成新型 Hcy 特异性 MIP（Hcy-MIP）。将 Hcy...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）于2020年被宣布为全球大流行。随着病毒在全球迅速传播并不断出现新变异株，迫切需要开发用于其快速检测的诊断试剂盒。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测因具有已验证的准确性和可靠性，被宣布为疾病检测的金标准。然而，尽管其可靠，PCR运行所需的专业设施、试剂和较长时间限制了其在快速检...
本文讨论了一种由牛血清白蛋白（BSA）与二茂铁羧醛（ferrocenecarboxaldehyde, FC）共价结合并掺入碳纳米管（CNT）的复合材料，用于固定化 Blastobotrys adeninivorans BKM Y-2677 酵母，以构建生化需氧量（BOD）生物传感器。循环伏安法表明，FC 与 BSA 摩尔比为 1:2...