Using Nanomaterials as Excellent Immobilisation Layer for Biosensor Design.
纳米技术的持续发展为器件制造，尤其是面向生物医学应用的生物传感器设计注入了新活力。纳米材料具有适宜的生物相容性、良好的电学与热学导电性、较大的比表面积以及催化活性等突出特性，因此自出现以来一直被视为开发高性能生物传感器的优良固定化候选材料。基于上述原因，本综述重点讨论纳米材料作为生物传感器固定化层的高效应用，涵盖碳纳米材料（石墨烯及...
Carbon Nanotube-Based Biosensors Using Fusion Technologies with Biologicals & Chemicals for Food Assessment.
在第四次工业革命背景下，高灵敏度传感器在诊断与食品评估中具有重要价值。生物传感器可快速检测特定生物材料的存在与浓度，纳米材料如纳米线、碳纳米管和纳米金属推动其微型化与性能提升。纳米生物传感器用于食品评估和体内测量，具有快速诊断、高灵敏度与高选择性、成本低等优势。碳纳米管（CNT）因敏感电学特性，可用作电化学生物传感器中的电子转移介质...
Carbon nanotubes and nanobelts as potential materials for biosensor.
本研究采用从头算量子力学方法，系统考察单壁碳纳米管（SWCNTs）和碳纳米带（CNB）对 SARS-CoV-2 刺突糖蛋白 N-连接与 O-连接糖链的电子响应。研究选取锯齿、扶手椅和手性三组碳纳米管，分析碳纳米管手性对碳纳米材料与糖蛋白相互作用的影响。结果表明，金属性碳纳米管对糖链存在几乎无响应，而手性半导体碳纳米管在糖链存在时，其...
The Emergence of Carbon Nanomaterials as Effective Nano-Avenues to Fight against COVID-19.
2019年在中国武汉首次发现并随后全球传播的2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起。疾病严重性要求迅速行动以遏制病毒传播。预防感染的关键措施包括早期检测、使用防护装备、使用抗病毒药物以及最终通过疫苗接种使患者免疫。碳纳米材料家族包括石墨烯、富勒烯、碳纳米管（CNT）和碳点（C...
Adsorption Kinetic Model Predicts and Improves Reliability of Electrochemical Serotonin Detection.
血清素（5-HT）是参与脑和胃肠道多种生理过程的神经递质。电化学方法常用于定量检测5-HT，但由于吸附限制型检测具有时间依赖性，且重复测量中电极易被氧化聚合物污染，其可靠性受限。本文结合Langmuir吸附动力学方程与吸附限制型电化学方程，建立了用于追踪5-HT在电极表面吸附及电流输出的数学模型。在碳纳米管修饰金电极上实验测定了5-...
Electrochemical biosensors based on in situ grown carbon nanotubes on gold microelectrode array fabricated on glass substrate for glucose determination.
报道了一种高灵敏电化学生物传感器，用于葡萄糖检测。该传感器在玻璃基底上光刻定义的金微电极阵列（Au MEA）上低温原位生长碳纳米管（CNTs/Au MEA），具有可独立监测64个样本的潜力。通过在CNTs/Au MEA上固定葡萄糖氧化酶（GOx）于聚对苯二胺（poly(p-PDA)）基质中，构建GOx/poly(p-PDA)/CNT...
Nanotechnology-Enabled Biosensors: A Review of Fundamentals, Design Principles, Materials, and Applications.
生物传感器是现代工程工具，已广泛应用于工业过程控制、军事、环境监测、医疗保健、微生物学和食品安全等领域，尤其可用于环境污染监测、有毒元素检测、有机质中病毒或细菌等生物危害物筛查以及临床诊断中的生物分子检测。其在慢性病管理、感染病早期筛查等深度医学应用中具有广阔前景。生物传感器因使用简便、可扩展性强、制造简单而具备高推广潜力，已成为现...
Bioanalytical System for Determining the Phenol Index Based on
本研究评估了假单胞菌属7p-81、Pseudomonas putida BS394(pBS216)、红球菌属s67、5Ap、X5、F5及Pseudomonas veronii DSM 11331T等微生物作为酚指数生物传感器识别元件用于水环境监测的可行性。通过培养过程中逐步适应酚以提高分析体系选择性，筛选出P. putida BS3...
Decadal Journey of CNT-Based Analytical Biosensing Platforms in the Detection of Human Viruses.
病毒感染对人类健康和社会福祉构成严重威胁，新冠疫情即为例证。为控制病毒传播，亟需对感染者进行早期检测与隔离。得益于纳米材料优异且独特的理化性质，已开发大量生物传感器，通过灵敏、微创和简便的方式实现病毒疾病的早期诊断。在此背景下，基于碳纳米管（CNT）的病毒检测技术正被开发为现有诊断方法的可行替代方案。本文系统总结了近十年来基于CNT...
Nanocomposite films as electrochemical sensors for detection of catalase activity.
交联水凝胶基底因可在扩展控制体积内同时实现氧化还原酶反应并吸附氧化还原电容以放大电化学信号而受到关注。本研究通过安培法考察了将过氧化氢酶（CAT）包埋于模铸海藻酸钠（alginate）薄膜（1 mm×6 mm×10 mm）中的影响，该薄膜含壳聚糖（chitosan）包覆的多壁碳纳米管（MWCNT）。在磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7....
Electroactive Biofilms of Activated Sludge Microorganisms on a Nanostructured Surface as the Basis for a Highly Sensitive Biochemical Oxygen Demand Biosensor.
本研究探讨了以活性炭污泥微生物在碳纳米管修饰石墨膏电极表面形成的电活性生物膜为基础，构建高灵敏度生化需氧量（BOD）生物传感器的可行性。作者采用相差光学显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对生物膜形成过程进行表征，并利用循环伏安法和电化学阻抗谱研究电活性生物膜中的电荷转移特性。通过循环伏安法测得微生物与胞外电子载体的相互作用速率...
Assessment of the Antioxidant Activity of Catechin in Nutraceuticals: Comparison between a Newly Developed Electrochemical Method and Spectrophotometric Methods.
本文报道了三种基于丝网印刷电极（SPE）的漆酶（Lac）电化学生物传感器，分别以碳纳米管（CNT）、金纳米颗粒（GNP）及CNT-GNP复合层修饰，并用戊二醛交联固定Lac。作者利用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究儿茶素（catechin）的电氧化行为，发现CNT与GNP协同作用可显著改善传感器的灵敏度与选择性。三种...
Forecasting the Post-Pandemic Effects of the SARS-CoV-2 Virus Using the Bullwhip Phenomenon Alongside Use of Nanosensors for Disease Containment and Cure.
新冠疫情引发组织范式转变，其短期与长期影响尚未被充分理解。本文综述以纳米材料为基础，用于SARS-CoV-2预防、检测、诊断和治疗的多种方法。纳米结构按维度可分为纳米颗粒、量子点、纳米线、碳纳米管、薄膜和纳米复合材料，可通过自上而下和自下而上方法制备。纳米材料高比表面积使其适合构建高灵敏电荷/场传感器，包括电学、化学、光学和气体传感...
Electrochemical Sensor for Hydrogen Peroxide Based on Prussian Blue Electrochemically Deposited at the TiO
本研究评估了一种用于过氧化氢（H2O2）检测的电化学生物传感器。将普鲁士蓝（PB）电沉积在经二氧化钛和氧化锆掺杂功能化碳纳米管（TiO2.ZrO2-fCNTs）修饰的玻璃碳（GC）电极上，制备 PB/TiO2.ZrO2-fCNTs/GC 修饰电极。采用透射电子显微镜、Brunauer–Emmett–Teller 比表面积、X射线衍射...
Aptamer-Functionalized Carbon Nanotube Field-Effect Transistor Biosensors for Alzheimer's Disease Serum Biomarker Detection.
基于血液生物标志物的检测对阿尔茨海默病（AD）早期诊断、治疗和护理至关重要，但血清环境复杂且 AD 血液蛋白标志物丰度极低。纳米材料有望构建高灵敏晶体管生物传感器，但难以大规模制备，且在复杂生理液中同时优化重现性与灵敏度仍不足。本研究基于高均匀性半导体碳纳米管（CNT）薄膜批量制备场效应晶体管（FET）生物传感器，实现 AD 核心血...
Development of Nanocomposite Materials Based on Conductive Polymers for Using in Glucose Biosensor.
本研究以电聚合中性红、硫堇和苯胺制备导电聚合物，作为杂化纳米复合导电聚合物的一部分，构建无试剂安培葡萄糖生物传感器。采用红外光谱和扫描电镜研究聚合物结构，用循环伏安法和阻抗谱研究电化学特性。结果表明，从电子向电极转移速率及与葡萄糖氧化酶活性中心相互作用速率看，基于聚中性红（pNR）和热膨胀石墨（TEG）的新纳米复合材料最具前景。基于...
An interference-free new xanthine biosensor based on immobilized enzyme-nanogold conjugate on carbon nanotube doped poly(3,4-Ethylenedioxythiophene) composite film.
本文提出一种基于聚合物纳米生物复合材料的新型黄嘌呤生物传感器，用于临床分析和食品质量控制中的黄嘌呤选择性检测。作者克隆假单胞菌 CEBP1 的黄嘌呤氧化还原酶（XOR）基因，经亲和层析获得纯化酶；将功能化多壁碳纳米管（fMWCNT）掺杂聚(3,4-乙撑二氧噻吩)（PEDOT）电沉积于工作电极，以提高灵敏度和选择性；生物合成金纳米颗粒...
Cerebrospinal Fluid Leak Detection with a Carbon Nanotube-Based Field-Effect Transistor Biosensing Platform.
脑脊液（cerebrospinal fluid, CSF）漏出若未能及时检出，可能引发危及生命的并发症。然而，目前通过检测β2-转铁蛋白（beta2-transferrin, β2-Tf）来确认CSF漏出的金标准凝胶电泳方法需要3–6小时，且操作劳动密集。为此，作者开发了一种用于快速识别CSF漏出的新型β2-Tf检测平台。该平台采用...
Selective and electronic detection of COVID-19 (Coronavirus) using carbon nanotube field effect transistor-based biosensor: A proof-of-concept study.
本研究提出并验证了一种基于碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）的电学生物传感器，用于快速、选择性检测严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）。器件以柔性聚酰亚胺（Kapton）为基底，采用溶液法沉积 99% 半导体性 CNT 网络，并通过光刻与蒸镀制备 Cr/Au 电极，使用 AZ1518 光刻胶封装以降低栅极漏电...
10.1039/d0ra09123e
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）通过刺突蛋白受体结合域（RBD）结合宿主ACE2受体完成感染。本研究以阻断RBD-ACE2结合为目标，对12条候选肽进行计算筛选，利用原子尺度分子动力学模拟评估其与RBD的结合能力、氢键作用、RMSD及水溶液稳定性，并通过伞形采样平均力势（PMF）计算验证结合。结果显示肽6和肽7兼...