本文提出一种高灵敏、高稳定的自供电生物传感器新策略，并以D-果糖检测作为概念验证。该平台采用果糖脱氢酶（FDH）修饰的生物阳极和漆酶（TvL）修饰的生物阴极，并在两电极上并联聚苯胺/多壁碳纳米管（PANI/MWCNT）电荷存储元件，构成自充电生物超级电容（BSC）。检测过程分为两步：首先以D-果糖为燃料对BSC进行固定时间的自充电，...
基于电子的生物传感器因需使用电池和/或含酶等反应物的溶液，便携性受限，影响其在即时检测（POC）中的应用。本研究报道了一种仅由便携组件构成的自供电生物传感器：含反应物的聚乙二醇（PEG）膜用于比色检测，以及自供电 n-InGaZnO/p-Si 光电探测器。含酶和显色剂的 PEG 膜通过旋涂法制备在玻璃片上。将该混合膜置于 p-n 结...
开发可靠的酶生物燃料电池（EBFC）自供电葡萄糖生物传感器，用于连续、非侵入监测且不受患者活动限制，具有重要价值，但其应用受稳定性不足限制。本文在电纺醋酸纤维素（CA）纳米纤维膜上原位生长金属有机框架（MOFs，ZIF-8），并在 MOF 生长过程中将葡萄糖氧化酶（GOx）和漆酶（LAC）分别封装于 ZIF-8 中，再依次吸附多壁碳...
谷胱甘肽（GSH）是广泛存在的三肽，可作为多种疾病尤其是神经退行性疾病的生物标志物。本文报道了一种基于酶燃料电池的自供电生物传感器，用于检测溶液中的GSH水平。该器件以葡萄糖氧化酶（GOx）修饰的阳极催化葡萄糖氧化，以胆红素氧化酶（BOx）修饰的阴极催化氧还原；GSH通过抑制BOx的氧还原活性，使燃料电池的最大电流和功率输出下降，从...
酶生物燃料电池（EBFC）基自供电生化传感器无需外部电源，可实现器件小型化，适用于可穿戴和植入式实时监测生理相关生化物。尽管实验研究展示了 EBFC 传感器在实时监测中的潜力，但缺乏能够量化各传感器组件贡献并预测性能的稳健数学模型。本文提出一种简洁的等效电路模型，用于描述 EBFC 传感器中阳极酶催化氧化、电子介体循环和阴极氧还原等...
本研究开发了一种用于运动训练中实时监测最大乳酸稳态（MLSS）的自供电生物传感器，以智能辅助训练系统。作者通过高效、低成本的工艺制备了聚偏氟乙烯（PVDF）/四足形氧化锌（T-ZnO）/酶修饰纳米复合膜，该传感器可直接贴附于受试者皮肤表面。基于压电表面耦合效应，传感器可在无创条件下实时监测和分析物理信息，并无需电池独立工作。通过主动...
本文报道了一种基于光电化学酶燃料电池（PEFC）的自供电生物传感平台，用于 microRNA 的超灵敏检测。该平台以 miRNA-141 为模型，构建 ITO/AuNPs-g-C3N4/发夹DNA/CdS 光电阳极和 ITO/G/CNTs/AuNPs/laccase 生物阴极。光照下，AuNPs-g-C3N4 产生电子-空穴对，葡萄...
水质评估对实施预防与应急干预、限制环境污染物扩散和人体暴露至关重要。传统高分辨率分析技术虽可定量、定性检测污染物，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以用于现场快速筛查。本文报道一种便携式自供电微生物电化学传感器，用于在线监测六价铬（Cr(VI)）。该传感器采用仿生氧化还原介导系统，促进来自铬污染环境的 Pseudomonas ver...
本文报道了一种基于酶生物燃料电池（EBFC）的高能量自供电传感平台，用于蛋白质的超灵敏检测。该策略利用 DNA 生物偶联物实现信号放大，并制备氮掺杂超薄碳壳/金纳米粒子（N-UHCS/AuNPs）复合材料作为电极支撑基底，以提高酶负载量。自供电传感器的生物阴极通过在碳纸（CP）上逐步修饰 N-UHCS/AuNPs 和胆红素氧化酶（B...
本文报道了一种基于石墨烯/硅（graphene/Si）肖特基二极管的牛血清白蛋白（BSA）传感器件。该器件利用石墨烯与硅界面形成的肖特基结在紫外光照射下对 BSA 的高敏感性：在 280 nm 附近紫外光激发下，结的反向偏置电流会随 BSA 浓度变化而发生明显改变。BSA 在紫外区具有强吸收，覆盖于器件表面后会降低肖特基结对紫外光的...
本文报道了一种用于甲醛检测的酶自供电生物传感器（ESPB）。该传感器以甲醛脱氢酶（FDH）/聚亚甲基蓝（PMG）/巴克纸（BP）生物阳极为传感电极，以普鲁士蓝（PB）/金纳米颗粒（Au NPs）/碳纤维纸（CFP）阴极为电致变色显示电极。甲醛作为燃料在生物阳极被FDH催化氧化，产生的电子经外电路传递至阴极，使PB发生还原并引起颜色变...
基于酶生物燃料电池（EBFC）的自供电生物传感器无需外部电源、仪器简单且易于微型化，但常受灵敏度和特异性限制。本研究提出一种结合toehold介导链置换反应（SDR）与DNA杂交链反应（HCR）的自供电生物传感器，用于单核苷酸多态性（SNP）的超灵敏、选择性检测。设计中，带外部toehold的发夹捕获探针（CP）作为传感开关；当存在...
本文提出一种基于光电化学酶燃料电池（PEFC）的光驱动自供电生物传感器，用于有机磷农药（OPs）的超灵敏检测。该燃料电池由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)敏化硫化镉量子点（PEDOT/CdS）光电阳极和多壁碳纳米管/金纳米颗粒/胆红素氧化酶（CNTs/AuNPs/BOD）生物阴极组成。固定于 CdS/PEDOT 光电阳极上的乙酰胆碱酯酶（...
将自供电生物传感器（SPB）拓展至药物递送领域具有重要意义。本文成功将稳健的葡萄糖/O2燃料电池生物传感器与靶向药物递送系统整合，构建了具有自诊断和自评价功能的自维持、高紧凑药物递送模型（DDM-SDSE）。该葡萄糖/O2燃料电池生物传感器首先通过检测癌症生物标志物发挥诊断功能；固定在燃料电池阳极上的药物递送系统可在诊断过程中释放，...
本研究开发了一种自供电植入式皮肤样血糖计，用于在体内实时检测血糖水平。器件基于葡萄糖氧化酶修饰的氧化锌纳米线（GOx@ZnO nanowire）的压电-酶促反应耦合效应：在外部机械形变作用下，水平排列的 ZnO 纳米线产生压电电压，而葡萄糖氧化酶催化葡萄糖生成过氧化氢，后者分解产生氢离子和电子，增强纳米线表面压电屏蔽，使输出压电电压...
随着即时检测（POC）与便携/可穿戴智能健康设备需求增加，无需外部电源的电子生物传感器备受关注。自供电传感器虽有望解决供电问题，但在真实样品中因电活性物质造成基质效应，难以获得足够灵敏度。本研究将n-IGZO/p-Si异质结光电探测器与物理分离的比色反应相结合，构建自供电生物传感器平台，并利用荧光灯、阳光等日常环境可见光作为光源，用...
本文报道了一种基于生物燃料电池（BFC）的超灵敏自供电 miRNA 生物传感器。该体系由氧化铟锡（ITO）/氧化石墨烯/金纳米粒子/葡萄糖氧化酶（GO/AuNPs/GOx）阳极和 DNA 功能化多孔 Fe3O4 纳米粒子阴极组成。氧化还原探针 [Fe(CN)6]3- 通过互补 DNA（cDNA）被封装在多孔 Fe3O4 纳米粒子孔道...
本工作首次将染料敏化太阳能电池(DSSC)技术引入生物传感器与生物模拟材料，为可零功耗用于即时检测的自主筛查装置开辟新方向。所制DSSC采用聚吡咯(PPy)对电极(CE)，并通过生物模拟材料(BM)技术使其对特定蛋白响应。选择癌胚抗原(CEA)为目标蛋白。所得BM-PPy膜作为CEA的生物模拟人工抗体。CEA重新结合到该膜中会改变其...
本文报道了一种简便且超灵敏的酶生物燃料电池（EBFC）自供电生物传感策略，通过硫磷酸化介导的界面工程检测蛋白激酶A（PKA）活性及其抑制。该体系由GDH/CNT生物阳极和肽/AuNPs生物阴极组成。生物阴极上，肽CLRRASLG通过Au-S键固定于AuNPs/ITO电极，MCH封闭非特异性位点；在ATP-s存在下，PKA催化肽中丝氨...
基于生物燃料电池（BFC）的自供电生物传感器因无需外部电源、仅需两个电极而受到关注。若其能在均相体系中工作，可实现更高效、易用的生物检测。本文提出一种整合 BFC 与均相电化学方法的新型均相自供电传感策略，并用于 microRNA（miRNA）的超灵敏检测。在该策略中，阴极电子受体[Fe(CN)6]3-被包埋在正电荷介孔二氧化硅纳米...