本研究开发了一种基于过氧化氢酶（CAT）的 Nafion/多壁碳纳米管（NAF/MWCNTs）纳米复合膜修饰玻璃碳电极（GCE），用于过氧化氢（H2O2）检测。采用循环伏安法（CV）研究了酶在含或不含分散于 Nafion 聚合物溶液中的纳米材料时的氧化还原特性。在 pH 7.0 下，电子转移系数 α 和电子转移速率常数 ks 分别为...
本文报道了一种用于毛细管电泳（CE）检测人胃癌细胞（MGC80-3）中葡萄糖的新型微生物传感器。该传感器通过在钯纳米粒子（PdNPs）修饰的铂微盘电极（PtME）上固定单壁碳纳米管（SWNTs）–葡萄糖氧化酶（GOx）–戊二醛（GA）生物复合膜构建，其中牛血清白蛋白（BSA）与GA共同提供生物相容微环境并减少酶流失。葡萄糖在GOx催...
本文报道了一种基于聚乙烯亚胺（PEI）包覆酸氧化碳纳米管（CNTs-COOH）并在其中原位形成金纳米粒子（AuNPs）的无标记适配体生物传感器，用于定量检测多巴胺（DA）。该传感器以金电极为基底，修饰高分散AuNPs/PEI/CNTs-COOH纳米复合材料；氨基末端12碱基捕获探针（ssDNA1）通过酰胺共价键固定在电极表面，58碱...
本研究开发了一种基于丝网印刷电极的电化学方法，用于检测急性心肌梗死标志物肌红蛋白。电极工作端修饰多壁碳纳米管，并以邻苯二胺电聚合制备肌红蛋白分子印迹聚合物，作为“塑料抗体”替代天然抗体。分子印迹聚合物通过模板肌红蛋白在电聚合过程中形成特异性识别位点，实现对肌红蛋白的选择性捕获。检测时，结合在印迹膜中的肌红蛋白血红素中心发生直接电化学...
电化学技术有望用于开发低成本、小型化、易使用且便携的生物传感器，尤其适用于医学诊断和环境监测。本章概述电化学生物传感器的基本原理，重点介绍安培型传感器在葡萄糖检测中的核心地位；由于糖尿病患者需多次监测血糖，葡萄糖生物传感器约占生物传感器市场的70%。文中以葡萄糖传感器为例，说明第一代传感器通过监测氧气消耗或过氧化氢生成进行测定，第二...
本文报道了一种用于水体系中快速、灵敏、选择性监测对硝基苯基取代有机磷农药（OPs）的新型生物传感器。该传感器基于由弹性蛋白样多肽-有机磷水解酶融合蛋白（ELP-OPH）、牛血清白蛋白（BSA）、二氧化钛纳米纤维（TiO2NFs）和羧基功能化多壁碳纳米管（c-MWCNTs）组成的功能纳米复合材料。ELP-OPH利用ELP的温度触发相变...
本研究将电活性聚合物聚亮绿（PBG）或导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）与碳纳米管（CNT）复合，构建 CNT/PBG 和 CNT/PEDOT 修饰碳膜电极（CFE），作为新型电化学生物传感器平台，并分别固定葡萄糖氧化酶（GOx）、醇氧化酶（AlcOx）或醇脱氢酶（AlcDH）。作者系统优化了工作电位、缓冲液 pH ...
本文报道了一种基于 Cratylia mollis 凝集素（Cramoll 1,4）的无标记电化学纳米传感器，用于鉴别前列腺癌（PCa）与良性前列腺增生（BPH）。该传感器以玻璃碳电极为基底，通过循环伏安法电沉积聚-L-赖氨酸（PLL）膜，再层层沉积羧基化碳纳米管（COOH-CNTs），最后固定 Cramoll 1,4 并用甘氨酸封...
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...