本文综述了光合作用能量转换在层级化机器中的结构与功能基本要求。光合作用是地球上几乎所有生命的能量基础，其原理可为构建人工光能转换分子器件提供蓝图。在光合生物中，入射光子由捕光复合物吸收，激发能传递至含氧化还原活性叶绿素或细菌叶绿素的反应中心（RC）蛋白复合物；RC 中发生初级电荷分离，随后在光合膜中进行电子和质子的定向传输。RC 具...
本文开发了一种利用分选碳纳米管光学性质的生物传感器。作者合成了一种含叠氮基团的聚芴聚合物，用于从单壁碳纳米管群体中选择性提取半导体型纳米管。所得聚合物修饰纳米管通过点击化学与配体单元（生物素）偶联，并通过光致发光测量研究其与链霉亲和素靶标相互作用时的传感性能。结果表明，生物素化纳米管与链霉亲和素结合后，光致发光光谱发生明显位移；非生...
本文报道了一种高选择性、高灵敏度的生物传感器，用于检测环境毒性分子十溴二苯醚（DBDE）。DBDE 是多溴二苯醚（PBDE）类阻燃剂中最常见的同系物之一。作者通过噬菌体展示文库高通量筛选，发现了一种特异性结合 DBDE 的肽受体。该结合肽具有由两个 Trp-His/Asn-Trp 重复单元构成的共识结合口袋，能够以多价方式结合 DB...
染料偶联D-氨基酸脱氢酶（Dye-DADHs）是一类黄素酶，在人工电子受体存在下催化游离D-氨基酸脱氢。尽管参与L-丙氨酸分解代谢并作为电子传递链初级酶的Dye-DADHs广泛分布于中温革兰氏阴性菌中，但由于分离后不稳定，其生化与生物技术信息仍然有限。近十年来，在嗜热细菌和超嗜热古菌中发现了若干新型Dye-DADH，它们不仅参与L-...
本文报道了一种基于电化学组装纳米材料（MWCNTs/PPy/PAMAM）的结核分枝杆菌 DNA 传感器。作者采用两步电化学图案化方法，在金电极上通过吡咯电聚合将多壁碳纳米管（MWCNTs）包裹于聚吡咯（PPy）膜中，形成 MWCNTs-PPy 复合层；随后通过胺基电氧化将第四代聚酰胺胺树状大分子（PAMAM G4）共价连接至复合层表...
本研究以商品化氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans，G. oxydans）菌株和新型共聚物聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-co-3-噻吩基甲基丙烯酸酯)（Poly(GMA-co-MTM)）构建微生物甘油生物传感器。Poly(GMA-co-MTM) 首次在连续流动体系中作为微生物固定化基质，可有效固定细胞并防止膜元件流失...
本研究以果胶（pectin）为稳定剂，在石墨烯（GR）与多壁碳纳米管（MWNTs）复合膜上制备金纳米颗粒（AuNPs），构建 GR-MWNTs/AuNPs 修饰电极，用于葡萄糖检测。扫描电镜、X 射线衍射、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱证实了 GR-MWNTs/AuNPs 的形成。葡萄糖氧化酶（GOx）成功固定于该膜上，并实现直...
碳同素异形体（NCA）包括零维碳点（CDs）、一维碳纳米管（CNTs）和二维石墨烯，具有独特电/热导率、生物相容性和高猝灭效率等优异材料特性，使其适用于电学/电化学与光学传感器/生物传感器。特别是这些特性被用于显著增强基于Förster共振能量转移（FRET）的荧光生物传感中对生物识别事件的转换。本综述分析利用石墨烯、CNTs或CD...
无酶放大检测因流程快速、简单而受到生物传感器开发重视，但保持灵敏度需要高可检测标记物或高灵敏换能技术。本文以氨基化多壁碳纳米管（MWCNT-NH2）、金纳米颗粒（AuNPs）或二者纳米杂化结构修饰金丝网印刷电极（AuSPEs），用于DNA杂交传感。亚甲基蓝（MB）共价连接于单链DNA（ssDNA）末端，与电极表面固定的互补序列孵育，...
葡萄糖生物传感器长期受到关注，研究者持续开发具有长期稳定性、精确分析性能、良好线性及抗干扰能力的葡萄糖传感器。铁基聚合物和衍生物（FBPDs）作为氧化还原介体在第二代葡萄糖生物传感器（GBs）中受到高度重视，因为大量创新分子被合成并表现出易于修饰、生物相容性好、稳定性高、比表面积大、导电性优良以及优异氧化还原性质。本综述简要描述铁基...
本文提出一种改进的廉价、无线、无电池生物传感器，用于食品质量的原位监测，并可远程操作。器件基于无源13.56 MHz射频识别（RFID）标签，将天线的一部分替换为由导电纳米填料/颗粒、结合剂和聚合物基质组成的传感元件。将新型RFID标签暴露于食品腐败标志物腐胺（putrescine），并用通用网络分析仪随时间监测其响应。研究比较了碳...
材料科学与纳米技术的快速发展使合成具有特殊性能的纳米颗粒成为可能。在众多纳米材料中，石墨烯、碳纳米管、氧化锌和金纳米颗粒被证明是构建电化学生物传感器的精英材料。本文综述了基于上述纳米材料构建基因传感器、免疫传感器和酶生物传感器的最新进展。碳基纳米材料可在功能化纳米材料与生物识别元件活性位点之间实现直接电子转移，无需介质，既能放大信号...
病原菌特异性检测方法日益成为健康与生物安全控制的关键。本文提出一种基于碳纳米管（CNTs）和抗菌肽的纳米结构生物传感器用于细菌检测。首先将抗菌肽 ClavA 化学固定于 CNTs 表面，并利用表面固定 ClavA 以直接检测肺炎克雷伯菌、粪肠球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌。采用电化学阻抗谱（EIS）通过比较不同细菌浓度孵育前后电极响应...
本文报道了一种基于四磺化酞菁钴（CoTSPc）大环配合物、碳纳米管（CNT）和1-甲基-3-辛基咪唑四氟硼酸盐（OMIM[BF4]）复合物的超灵敏有机磷农药检测方法。该传感器以乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制为原理，AChE通过戊二醛和壳聚糖交联固定在复合电极表面。复合修饰层经扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和安培法表征。CoTSPc/CN...
本文提出一种基于硒化镉量子点（CdSe QDs）/单壁碳纳米管（SWCNTs）在室温离子液体（RTIL）中协同增强电化学发光（ECL）响应的通用高灵敏生物传感策略。SWCNTs 可均匀分散于 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM][BF4]）中，并在金电极表面形成均一膜，简化了修饰过程。SWCNTs 的高电子电导率与 RTI...
高效诊断对疾病防治很重要，快速疾病筛查是迫切需求。尽管免疫分析结果检测有很多方法，但快速疾病筛查的定量测量仍是即时检测挑战。本研究成功开发了一种碳纳米管束沉积方法，用于制备功能性纸基微流控传感器件。通过单次施加目标分析物后直接测量生物传感器电流变化，演示了无标记免疫分析的定量检测，即生物素-亲和素结合相互作用。器件灵敏度为 0.33...
本研究比较辣根过氧化物酶（HRP）固定于印刷碳电极（SPCE）、羧基化多壁碳纳米管修饰印刷碳电极（MWCNT-SPCE）和羧基化单壁碳纳米管修饰印刷碳电极（SWCNT-SPCE）上的直接电子转移与介导电子转移行为。采用循环伏安法和流动模式安培法表征 HRP 修饰电极。通过比较 H2O2 还原的介导电流和无介导电流，发现不同电极上处于...
本文报道了一种基于碳纳米管（CNT）的侧流层析生物传感器（LFB），用于快速、灵敏地检测DNA序列。氨基修饰的DNA检测探针通过碳纳米管表面羧基与探针氨基之间的酰胺化反应，共价固定于短化多壁碳纳米管（MWCNT）表面。在LFB上进行三明治式DNA杂交反应后，检测线和控制线捕获的MWCNT形成特征黑色条带，从而实现DNA序列的肉眼检测...
本研究采用三种葡萄糖氧化酶（GOx）固定化策略——共价附着（CA）、酶涂覆（EC）和酶沉淀涂覆（EPC），分别制备 CA-E、EC-E 和 EPC-E 酶电极。在 EPC-E 设计中，将游离碳纳米管（CNTs）从 0 增至 75 wt% 引入，初始葡萄糖传感灵敏度由 2.40×10^-3 提高至 16.26×10^-3 A·M^-1...
有机磷化合物广泛用于农业和军事活动，非有机磷农药则主要用于农业和家庭防护。区分检测这类有毒化合物极具挑战，通常需要复杂且笨重的仪器。多酶生物传感器有望成为区分不同神经毒素的通用分析工具。本研究首次报道一种新型双酶生物传感系统，将静电相互作用的酶包覆多壁碳纳米管（MWCNT-OPH）和 MWCNT-AChE，以及由 MWCNT-聚乙烯...