A microbial biosensor based on bacterial cells immobilized on chitosan matrix.
本研究构建了一种由氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans DSM 2343)全细胞作为生物材料、壳聚糖(CHIT)及壳聚糖-多壁碳纳米管(CHIT-MWCNT)作为固定基质的生物电化学系统。检测基于细胞在底物存在下的呼吸活性,通过工作电极在相对于 Ag|AgCl 参比电极 -0.7 V 下测定氧消耗产生的电流变化。...
本研究构建了一种由氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans DSM 2343)全细胞作为生物材料、壳聚糖(CHIT)及壳聚糖-多壁碳纳米管(CHIT-MWCNT)作为固定基质的生物电化学系统。检测基于细胞在底物存在下的呼吸活性,通过工作电极在相对于 Ag|AgCl 参比电极 -0.7 V 下测定氧消耗产生的电流变化。...
本文系统介绍基于金纳米颗粒(AuNPs)和聚四氟乙烯(Teflon)非导电结合剂构建电化学复合生物传感器的方法。金纳米颗粒可为生物分子提供稳定固定化界面,促进氧化还原蛋白与电极间的直接电子转移,并对H2O2、NADH等电催化过程具有增强作用。将纳米材料掺入复合电极可兼具纳米材料特性与复合电极可再生、可物理掺入多种物质的优点。文中详述...
本文报道了一种由多壁碳纳米管(MWCNT)与离子液体1-正辛基吡啶鎓六氟磷酸盐(OPFP)组成的新型复合电极。与石墨/矿物油等传统电极相比,该电极具有更低的背景电流和双电层电容,同时表现出更高的灵敏度和稳定性。基于循环伏安响应和背景电流稳定性,10%(w/w)MWCNT 被确定为最佳负载量。该复合电极对过氧化氢和 NADH 均显示良...
本文报道了一种基于肌红蛋白(Mb)直接电化学与电催化作用的过氧化氢(H2O2)生物传感器。采用混合溶胶-凝胶技术,将 Mb 固定在银纳米粒子掺杂碳纳米管(SN-CNTs)复合膜上。循环伏安法在复合膜上观察到一对对称氧化还原峰,峰间隔 160 mV,形式电位 −0.295 V,表明 Mb 血红素铁中心实现了直接电子转移;异相电子转移速...
本文报道了一种基于多壁碳纳米管(MWCNT)环氧复合材料电极(CNTECE)的酪氨酸酶(Tyr)电化学生物传感器,用于检测儿茶酚(catechol)。将 MWCNT 分散于环氧树脂中形成 CNT 环氧生物复合材料(CNTEC-Tyr),并将酪氨酸酶固定于其中。碳纳米管可改善酶与电极表面之间的电子传递,提高醌类产物的电化学还原效率。采...
本文首次在水不溶性卟啉血红素(hematin)与单壁碳纳米管(SWNTs)于1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6])离子液体中制备了功能复合膜。通过扫描电镜、紫外吸收光谱和电化学阻抗谱表征,该复合膜在离子液体中呈现 FeIII/FeII 电对的直接氧化还原峰。将 porphyrin/SWNTs–[BMIM][PF6...
本研究旨在利用伏安传感器建立人乙型肝炎病毒(HBV)的有效生物检测方法。作者制备了将牛免疫球蛋白G(bovine IgG)固定于DNA连接碳纳米管电极(BIDCE)上的工作电极,并通过方波溶出伏安法(SW)和循环伏安法(CV)优化分析条件。优化得到的参数为:方波频率75 Hz、方波振幅0.1 V、富集电位−1.3 V、富集时间100...
本文合成并表征了一种锰(II)席夫碱配合物 MnL(L = 钠(E)-3-((1-羧乙亚氨基)甲基)-4-羟基苯磺酸盐),采用元素分析和红外光谱确认其结构。循环伏安法和荧光光谱研究表明,MnL 在玻璃碳电极上具有较高电化学活性,并能嵌入双链 DNA 双螺旋结构中。以 MnL 作为杂交指示剂,作者构建了基于羧基功能化多壁碳纳米管(MW...
本文报道了一种基于导电聚合物聚-5,20-50,200-噻吩-30-羧酸(pTTCA)与多壁碳纳米管(MWNT)复合膜修饰金电极的安培法乳酸生物传感器。乳酸脱氢酶(LDH)和氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)被共固定于pTTCA/MWNT复合膜上,其中酶通过氨基与膜中羧基形成共价键而稳定固定。作者采用石英晶体微天平(QCM)、扫...
本文提出一种基于 Langmuir 吸附理论的简便校准方法,用于碳纳米管场效应晶体管(NTFET)生物传感器。该方法被应用于三个结构近似相同但器件特性不同的 NTFET 生物传感器。校准后,实验测得的响应特性与校准曲线良好吻合。这些 NTFET 生物传感器之间特性差异的原因在于形成沟道的碳纳米管(CNT)并不均匀。尽管碳纳米管的受控...
本文报道了一种基于硫黄素(thionine)交联多壁碳纳米管(MWNTs)和金纳米粒子(Au NPs)多层膜修饰的掺锡氧化铟(ITO)电极的NADH和葡萄糖生物传感器。该多层膜通过B-PEI界面和交替浸渍自组装形成,具有多孔导电结构,可固定葡萄糖脱氢酶(GDH)并促进NADH的低过电位氧化。在暗态下,NADH传感器在0.5–237 ...
本文报道了一种基于聚苯胺(PANI)与多壁碳纳米管(MWCNT)复合膜的胆固醇生物传感器。该复合膜通过电泳沉积法制备在氧化铟锡(ITO)玻璃片上,并利用N-乙基-N'-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)化学将胆固醇氧化酶(ChOx)共价固定于膜表面。线性扫描伏安法(LSV)结果表明,ChOx/PA...
本文报道了一种新型葡萄糖生物传感器,将葡萄糖氧化酶(GOD)固定于聚乙烯亚胺功能化离子液体(PFIL)薄膜中,该薄膜含有碳纳米管(CNT)和金纳米粒子(AuNPs)混合物,并沉积在玻璃碳电极上。在薄膜中观察到 GOD 的直接电化学行为,葡萄糖响应线性范围可达 12 mM。PFIL 稳定的金纳米粒子直径为 2.4±0.8 nm,稳定性...
本文报道了一种基于辣根过氧化物酶(HRP)与多壁碳纳米管(CNT)/聚吡咯(PPy)纳米生物复合膜修饰金电极的安培型生物传感器,用于酚类衍生物检测。HRP 通过一步电聚合过程嵌入 CNT/PPy 纳米复合基质,无需交联剂。在固定偏压 −50 mV 下测量酚类衍生物浓度对应的安培响应,并优化 pH 与过氧化氢浓度。对 18 种酚类衍生...
本研究通过批次吸附实验,测定大肠杆菌K12(Escherichia coli K12)和金黄色葡萄球菌SH1000(Staphylococcus aureus SH1000)在单壁碳纳米管聚集体上的吸附动力学。实验在两种初始细菌浓度下进行,并采用选择性琼脂平板计数法测定不同时间上清液中的菌落形成单位(CFU/mL)。根据Ruthve...
本文报道了一种由单壁碳纳米管(SWNT)与寡核苷酸自组装形成的新型荧光猝灭复合物,并证明其可在均相溶液中一步识别和检测特定DNA序列。该复合物的关键组分是发夹结构荧光寡核苷酸,使SWNT同时充当寡核苷酸的“纳米支架”和荧光团的“纳米淬灭剂”。因此,该碳纳米管复合物代表一类与有机淬灭剂显著不同的通用荧光淬灭剂,有望在分子工程和生物传感...
本文设计了一种新型多组分杂化材料,将量子点(CdS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)自组装到多壁碳纳米管(CNTs)上,用于安培生物传感系统。Zeta电位和透射电镜分析证实,CdS/GDH在羧基功能化CNTs上均匀生长。与单一CdS相比,所得杂化材料在光照下产生光电流更高效。入射光激发CdS产生载流子,CNTs促进电荷转移。对于脱氢酶型生物...
本文报道了一种基于单壁碳纳米管(SWCNT)场效应晶体管(FET)的快速、灵敏、无标记生物传感器,用于选择性检测沙门氏菌 Infantis(Salmonella Infantis, S. Infantis)。该器件以化学气相沉积(CVD)生长的 SWCNT 网络作为导电沟道,将抗沙门氏菌兔多克隆抗体吸附于 SWCNT 侧壁作为识别元...
本研究制备了含成纤维细胞、I型胶原、纤维蛋白和2 wt%羧基化单壁碳纳米管(SWNT)的复合生物材料,并与不含SWNT的对照构建体进行比较。通过三天内三次、每次12 h的8%循环机械应变刺激诱导基质取向。所有构建体均发生细胞介导的凝胶压缩,最终体积降至初始体积的15%–20%,且SWNT负载不影响压缩程度。机械应变提高了压缩速率,第...
碳纳米管在生物传感器和药物载体方面具有潜力,但其与蛋白质的结合行为需进一步研究。尽管已有大量工作表征功能化碳纳米管与不同蛋白的亲和性,本研究首次报道血红蛋白可与非功能化碳纳米管结合,并可通过拉曼光谱识别该结合。进一步发现,在特定激发和发射波长下,这种结合未改变碳纳米管的拉曼发光。上述发现的直接应用是将非功能化碳纳米管用作生物传感器,...