Bright Quantum-Grade Fluorescent Nanodiamonds.
光学可及自旋活性纳米材料有望作为量子纳米传感器用于生物样品探测，但兼具生物成像级亮度与高质量自旋性质仍具挑战。本文通过富集无自旋12C同位素并降低替代氮自旋杂质，制备了含0.6–1.3 ppm负电荷氮空位（NV）中心的明亮荧光纳米金刚石（12C,N-NDs）。这些纳米金刚石可经内吞进入培养细胞，其光探测磁共振（ODMR）谱显著改善：...
Nanoquantification of RUNX2 by a 1,1'-carbonyldiimidazole-diamond mediated sandwich assay for osteogenic differentiation.
脂肪来源干细胞（ADSCs）具有调节免疫反应和减轻炎症的能力，是多种疾病治疗的潜在选择。其成骨分化在骨折愈合、骨生长和骨转换中起关键作用，而Runt相关转录因子2（RUNX2）是矿化组织生成和早期成骨分化的关键分子。本研究旨在开发一种高亲和力夹心生物传感器用于RUNX2定量。将1,1′-碳酰二咪唑（CDI）修饰的纳米金刚石固定于氨基...
Nano-Diamond-Enhanced Integrated Response of a Surface Plasmon Resonance Biosensor.
表面等离子共振（SPR）传感是一种用于测量金表面生物分子相互作用的实时检测技术。本研究提出一种新方法，利用金纳米狭缝阵列上的纳米金刚石（NDs）获取异常光学透射（EOT）光谱用于 SPR 生物传感。我们使用抗牛血清白蛋白（anti-BSA）结合 NDs，以实现其化学附着到金纳米狭缝阵列。共价结合的 NDs 随其浓度改变 EOT 响应...
MoS
基于表面等离子共振（SPR）的传感器在生物和医学领域发挥重要作用，提高灵敏度一直是追求目标。本文提出并验证了一种联合采用 MoS2 纳米花（MNF）和纳米金刚石（ND）共同工程化等离子体表面的灵敏度增强方案。该方案可通过在 SPR 芯片金表面物理沉积 MNF 和 ND 覆盖层简单实现，并通过控制沉积次数灵活调节覆盖层，从而接近最佳性...
Nanodiamond conjugated SARS-CoV-2 spike protein: electrochemical impedance immunosensing on a gold microelectrode.
本文提出一种用于诊断 SARS-CoV-2 的电化学免疫传感策略，以 10 µm 间隙金互指微电极（AuIDE）靶向刺突蛋白（SP）。微电极表面经 (3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰形成环氧基矩阵，便于固定抗 SP 抗体。将约 10 nm 纳米金刚石与 SP 偶联作为目标，通过电化学阻抗谱（EIS，0.1–1 MH...
Aptasensing nucleocapsid protein on nanodiamond assembled gold interdigitated electrodes for impedimetric SARS-CoV-2 infectious disease assessment.
为开发用于SARS-CoV-2大流行的便携式生物传感器并实现即时检测，本文提出一种基于10 μm间隙金叉指电极（AuIDE）的适配体传感策略。AuIDE表面经硅烷修饰后沉积约20 nm碳纳米金刚石，以增强对SARS-CoV-2核衣壳蛋白（NCP）的检测。XRD、XPS、EDS和FTIR表征证实金刚石呈立方晶相，碳含量约95%，并存在...
Modified Nanodiamonds as a Means of Polymer Surface Functionalization. From Fouling Suppression to Biosensor Design.
本文报道利用改性纳米金刚石调控聚合物表面润湿性与生物污损，并以光学氧传感器为例构建原位生物传感器。通过改变纳米金刚石的表面修饰类型和用量，同一含氟聚合物表面既可表现出杀菌/抗污损性质，也可表现出对生物材料的良好粘附。作者通过优化改性纳米金刚石的热锚定条件，实现了对表面润湿和生物污损性质的精确控制。体外与体内实验表明，固定氨基官能团会...
Carbon Nanomaterials as Versatile Platforms for Biosensing Applications.
生物传感器被定义为包含对目标分析物具有特异识别能力的生物受体单元的测量系统。分析物包括细菌或病毒DNA、感染或污染生物体免疫系统产生的蛋白质，以及葡萄糖、离子、维生素等简单分子。生物传感器开发的主要挑战之一是高效捕获生物识别-转导事件。碳纳米材料（CNs）由于能在较小体积内固定大量生物受体单元，并可作为转导元件，有望提高生物传感器灵...
Customized In Situ Functionalization of Nanodiamonds with Nanoparticles for Composite Carbon-Paste Electrodes.
将纳米材料引入复合材料基（生物）传感器推动了分析化学的发展。纳米金刚石（NDs）是一种新型材料，可通过相对廉价的合成方法大规模制备，并具有荧光、生物相容性等特性，适合生物医学应用；还可通过表面功能化负载银或金等金属纳米粒子，以结合两者优势。原始 NDs 因表面 sp2 和含氧物种的电催化效应可用作传感器修饰剂。本研究评估了负载银（A...
An amperometric biosensor based on poly(L-aspartic acid), nanodiamond particles, carbon nanofiber, and ascorbate oxidase-modified glassy carbon electrode for the determination of L-ascorbic acid.
本研究构建了一种基于抗坏血酸氧化酶（AOx）固定于聚(L-天冬氨酸)（P(L-Asp)）膜、碳纳米纤维（CNF）和纳米金刚石颗粒（ND）修饰玻璃碳电极（GCE）的安培型 L-抗坏血酸生物传感器。通过监测不同 AOx、ND 和 CNF 用量下的响应电流，优化了各组分含量，并对 L-天冬氨酸在 CNF-ND/GCE 表面的电聚合步骤进行...
Stimuli-Responsive Nanodiamond-Based Biosensor for Enhanced Metastatic Tumor Site Detection.
转移常与癌症进展、不良生存和耐药相关，早期检测转移及定位转移肿瘤位点可改善患者生存。因此，开发改进癌症转移生物标志物检测技术有助于诊断和治疗。本研究利用纳米金刚石（NDs）开发刺激响应性转移检测复合物，以基质金属蛋白酶9（MMP9）为转移生物标志物，因为MMP9高表达提示转移。该ND-MMP9生物传感器复合物由表面功能化MMP9特异...
Ultrasensitive electrochemical detection of microRNA-21 combining layered nanostructure of oxidized single-walled carbon nanotubes and nanodiamonds by hybridization chain reaction.
体液 microRNA（miRNA）水平检测是癌症早期诊断与预后的重要工具。本研究通过氧化单壁碳纳米管（SWCNTs-ox）与纳米金刚石（NDs）层层自组装修饰电极，建立了一种检测 miRNA-21 的电化学方法。具有顶部自由探针的四面体结构探针（TSPs）作为识别受体，直接与目标 miRNA 杂交；探针通过强 Au–S 键固定在沉...
Nanostructuring of biosensing electrodes with nanodiamonds for antibody immobilization.
化学气相沉积金刚石薄膜因成本高而难以用于生物传感器制造。本文报道利用超声辅助纳米金刚石（NDs）对生物传感电极进行纳米结构修饰，以利用金刚石表面生物功能化化学的水解稳定性，实现实时连续传感，并提高检测器灵敏度与稳定性。结果表明，较高的ND表面覆盖率对增强细菌捕获至关重要，可通过溶剂、ND浓度和种子时间优化获得。对于正zeta电位ND...
Study on protein conformation and adsorption behaviors in nanodiamond particle-protein complexes.
本研究以牛血清白蛋白（BSA）为模型蛋白，采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和圆二色谱，系统研究了纳米金刚石颗粒（ND）–BSA复合物中BSA的构象变化。光谱结果表明，尽管ND与BSA相互作用引起BSA发生一定构象改变，但复合物中BSA的大部分二级结构特征仍得以保留。进一步通过BSA吸附等温线和ζ电位测量考察了ND...
Protein functionalized nanodiamond arrays.
本文报道了一种蛋白功能化纳米金刚石阵列的制备与表征方法。纳米金刚石具有低生物细胞毒性、良好的荧光与拉曼光学性质以及光稳定性，适合生物应用。作者利用电子束光刻技术，将羧基功能化纳米金刚石定位在硅和 ITO 基底表面自组装单分子层（SAM）阵列上，形成十字形和纳米方阵列。酸处理后的纳米金刚石表面引入羧基，经 EDC/NHS 与氨基终止 ...