为快速识别食品中潜在致病菌并预防食源性疾病暴发，本研究制备并表征了一种用于同时检测大肠杆菌K12（Escherichia coli K12）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的连续流动多结生物传感器。传感器以镀金钨微丝为换能基底，表面依次涂覆聚乙烯亚胺（PEI）和单壁碳纳米管（SWCNTs），并在结区通过...
本文报道了不同电荷碳纳米管（CNTs）插入DNA纳米管过程的分子动力学模拟研究。作者指出，控制碳纳米管与生物分子之间的相互作用是其在生物技术中应用的关键。模拟结果表明，CNTs插入DNA纳米管的过程具有电荷可调性：在静电作用与范德华力共同驱动下，正电荷CNTs可在纳秒尺度模拟中自发进入并被限制在DNA纳米管的中空腔内；而负电荷CNT...
本研究将核壳量子点（ZnS-CdS）电沉积到多壁碳纳米管（MWCNT）修饰的玻璃碳电极（GCE）上，再固定葡萄糖脱氢酶（GDH），构建 GDH/ZnS-CdS/MWCNT/GCE 光电化学葡萄糖生物传感器，并在自制流动注射分析（FIA）系统中检测葡萄糖。循环伏安和流动注射安培结果表明，在 250 W 卤素灯照射下，该电极对酶促反应产...
本文报道了一种基于双酶修饰电极的安培型电化学生物传感器，用于选择性、灵敏地检测水杨酸甲酯（MeSA）。MeSA 是植物受病原菌侵染后通过系统性反应释放的挥发性有机物，可作为植物生物胁迫的标记物。传感器以玻璃碳电极为基底，表面修饰多壁碳纳米管（CNT），并通过分子锚定法将酒精氧化酶（AOD）和辣根过氧化物酶（HRP）固定于 CNT 基...
二价汞离子（Hg2+）和甲基汞（CH3Hg+）均具有强毒性，且可通过食物链和口腔途径暴露于人体。本文报道了一种基于寡核苷酸功能化单壁碳纳米管（SWNT）的无标记化学电阻生物传感器，用于同时检测 Hg2+ 和 CH3Hg+。传感器以金指叉电极为基底，利用 APTES 辅助自组装形成致密 SWNT 网络，并通过 PBASE 连接分子共价...
金属有机框架（MOFs）因可控孔隙、大比表面积和多样拓扑结构在电化学领域受到关注，但单一 MOF 存在导电性差、机械稳定性低和电催化能力不足等问题。本研究采用一步溶剂热法将羧基多壁碳纳米管（MWCNTs）植入锰基金属有机框架 Mn-BDC 中，发现 MWCNTs 的引入可促使大块 Mn-BDC 分裂为薄层结构，从而显著提高复合材料的...
体内多靶标、选择性神经递质浓度监测有助于解析大脑复杂化学信号交互。本文提出一种专用集成恒电位仪转换电路及其选择性电极界面。采用0.13 μm CMOS工艺制造定制两电极时间型恒电位仪电路，提供20 pA至600 nA的宽动态输入电流范围，功耗56 μW，最低采样频率1.25 kHz。多工作电极芯片经碳纳米管（CNT）基化学涂层功能化...
本文报道了一种通过两步法制备的氮化钛（TiN）纳米颗粒修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）纳米复合材料。首先将二氧化钛（TiO2）纳米颗粒负载于MWCNTs表面，随后进行热氮化，得到TiN/MWCNTs复合材料。透射电镜结果表明，平均直径不超过20 nm的TiN纳米颗粒均匀分散在MWCNTs表面。研究将细胞色素c（Cyt c）固定于MW...
本文报道了首个全印刷、低成本、高可拉伸碳纳米管（CNT）基电化学传感器与生物燃料电池阵列。通过采用专门定制的丝网印刷可拉伸油墨，将 CNT 优良的电学与力学性能与聚氨酯（PU）弹性体粘结剂的弹性相结合，并配合精心设计的自由悬置蛇形互连图案，使印刷器件具备两级可拉伸性。得益于这种设计与纳米材料油墨的协同效应，器件可承受高达 500% ...
心血管疾病（CVDs）的早期准确诊断对防止患者不可逆损伤甚至死亡至关重要，因此发展用于检测和定量心脏生物标志物的生物传感器具有重要意义。电化学生物传感器具有快速、低成本、便携和易操作等优势，而纳米技术可显著提高其灵敏度。本综述系统总结了纳米纤维材料在电化学生物传感器中用于超灵敏检测心脏生物标志物的研究进展，并提出了按纳米纤维电导率和...
本文提出一种基于水通道蛋白4（AQP4）胞外环肽功能化的碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无需样品预处理快速检测AQP4抗体。视神经脊髓炎（NMO）是一种主要累及视神经和脊髓的罕见中枢神经系统疾病，患者血清中的NMO-IgG高度特异且靶向AQP4，是区分NMO与多发性硬化症的重要生物标志物。作者合成了AQP4胞...
生物活性分子电化学行为研究快速发展，生物技术与生物医学工程领域迫切需要构建更精确、准确的伏安/安培生物传感器。碳基纳米材料（如一维碳纳米管、二维石墨烯和氧化石墨烯）引入工作电极，已成为生物传感器设计的重要方向。本综述概述伏安技术及其在生物传感中的应用，并讨论灵敏度与检出限等关键概念，说明如何通过在工作电极中引入碳基纳米材料调节灵敏度...
生物源多胺是一类参与多种生物过程的小分子有机多阳离子，能与DNA形成高亲和复合物。本文采用两种新策略：一是构建电化学生物传感器，用于测定三种重要生物源多胺——精胺（SPM）、亚精胺（SPD）和腐胺（PUT）；二是电化学研究它们与DNA的相互作用。由于多胺与DNA结合较强，DNA可作为灵敏生物传感器的识别元件。所制备传感器对SPM、S...
本文设计并构建了一种新型选择性酶促电化学生物传感器，用于在磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7）水相体系中通过伏安法测定左旋多巴（L-Dopa）。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，将辣根过氧化物酶（HRP）作为电催化酶，通过溶胶-凝胶法物理固定于对苯二胺（pPDA）功能化多壁碳纳米管（MWCNT-pPDA）修饰层上；其中 pPDA 作...
胶原降解产生的C-末端肽（cTx）是骨重塑过程中骨吸收的关键生物标志物，其血液水平变化可反映异常骨代谢。本研究开发了一种基于金纳米颗粒修饰碳纳米管（CNT）电极的电化学阻抗免疫传感器，用于检测cTx，有望成为廉价、快速的骨代谢检测与预后即时检测（POC）工具。传感器以垂直排列碳纳米管（VACNT）为导电电极，并在其顶端电化学沉积金纳...
微小 RNA（miRNA）是早期癌症检测中理想的无创生物标志物。本文报道一种无标记、简单的电化学 miRNA 生物传感器，采用亚甲基蓝（MB）作为氧化还原指示剂。通过电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）证实单链 DNA（ss-DNA）探针成功固定以及其与目标 miRNA 序列的杂交。在优化条件下，采用差分脉冲伏安法（DPV）记...
导电纳米材料(CNMs)是一类兼具高比表面积和优异导电性的功能材料。在纳米技术发展之前，导电聚合物是生物医学中主要的导电材料，但其电阻相对较高；纳米尺度下的高比表面积可有效促进电子转移。CNMs主要包括导电聚合物、碳基材料、金属纳米材料和导电复合材料，并可制备为纳米颗粒、纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米线。它们可作为生物分子固定剂、电...
生物传感器的检测技术可分为标记法与无标记法。标记法依赖荧光、化学发光、放射性或酶标记等标签识别目标，但存在标记损失、功能改变、光漂白、环境敏感及操作复杂等问题。无标记法无需对分析物或受体标记，可直接筛选生物活性分子相互作用与细胞响应，并提供选择性、亲和力、结合动力学和热力学信息。本文综述了新型无标记生物传感器技术的进展，重点讨论基于...
本文报道了一种高效且生物相容的NADH再生体系，用于促进乙醇脱氢酶（ADH）催化的氧化反应。碳纳米材料（碳纳米管CNTs和石墨烯纳米片GNSs）在碳布电极上形成分级纳米结构，可增强酶固定和电子转移。基于ADH蛋白分子模拟分析，CNTs与GNSs酶催化电极上不同的电子转移效率会引起ADH周围电荷分布差异，进而影响其空间排列和三维构象。...
肺屏障功能在抵御吸入颗粒中起关键作用，但碳纳米管（CNT）等纳米颗粒在动物模型中可穿透该屏障并引起异常快速的间质纤维化。为阐明吸入纳米颗粒在呼吸毒性中的机制和具体生物效应，需要能够准确模拟体内系统的肺上皮屏障模型，但目前缺乏一致方法。本文利用Calu-3细胞建立并表征了一种体外肺屏障功能模型，给出了在细胞培养中形成紧密连接复合物的实...