本文提出一种由混合生物燃料电池（HBFC）驱动的集成自供电生物传感系统。HBFC 采用涂覆多壁碳纳米管（MWCNTs）的碳纸（CP）盘作为生物阴极，生物阴极固定胆红素氧化酶（BOx）或漆酶（laccase），阳极采用锌板（Zn）/hopeite 层；HBFC 与传感器均通过无中介体直接电子转移（DET）工作。系统还包含定制电子控制单...
自供电电化学生物传感器利用生物燃料电池同时作为电源和传感元件，从而简化生物传感器系统，使其不再需要恒电位仪、恒电位仪电源以及信号装置供电。本综述系统总结自供电生物传感器领域的进展，并讨论其相对于其他电化学生物传感器的优势与局限。文章讨论由酶生物燃料电池、细胞器生物燃料电池和微生物燃料电池构成的自供电生物传感器，以及多种传感机制：被测...
本文报道了一种用于预防和运动诱发低血糖管理的纸基自供电传感器贴片。该文描述了该传感器在人体汗液中监测葡萄糖的制备、体外和体内表征。该可穿戴、无创、一次性生物传感器将垂直堆叠的纸基葡萄糖/氧气酶燃料电池集成到标准创可贴胶布中。纸基装置直接贴附于皮肤，利用毛细作用将汗液吸入储液区，在该区域将化学能转化为电能，从而无需外部电源和复杂读出仪...
本文报道一种可同时检测葡萄糖并为便携式电子设备（如数字血糖仪）供电的新型自供电生物传感系统。该系统由酶促葡萄糖生物燃料电池构成，生物阳极固定吡咯喹啉醌葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH），生物阴极固定胆红素氧化酶（BOD），并在单电池基础上集成双级功率放大电路，以放大电池产生的电功率；同时引入电容电路作为葡萄糖传感换能器，通过监测电容充放...
自供电传感器能够从样品本身或周围环境中产生能量，但传统方案高度依赖硅基电子，导致器件复杂且成本较高，限制了其广泛应用。本文提出利用电致变色材料构建自供电电化学传感器，通过特殊排列的材料控制器件内部电流路径，从而简化结构并完全避免硅基电子。作者将葡萄糖生物传感器与普鲁士蓝电致变色显示水平耦合，使显示区域作为与葡萄糖浓度成比例的“距离计...
本文报道了一种用于直接检测临床重要生物分子半胱氨酸的简单、新颖且易于制备的薄膜型自供电生物传感器。作者将氨基功能化钛酸钡纳米颗粒（BT-NH2 NPs）分散于琼脂糖（Ag）三维凝胶薄膜中，利用钛酸钡纳米颗粒的半导体和压电性质构建传感体系。通过电流-电压（I-V）技术测定薄膜表面电荷随半胱氨酸浓度变化的响应，电流响应随半胱氨酸浓度升高...
阿尔茨海默病等严重脑疾病与乙酰胆碱等重要神经递质水平显著下降相关，实时监测该生物标志物对及时诊断、疗效验证和新药开发具有重要意义。本研究报道了首个用于血浆中乙酰胆碱（ACh）自供电现场检测的乙酰胆碱/氧杂化酶燃料电池，该器件由固定化乙酰胆碱酯酶（AChE）的酶阳极与铂（Pt）阴极组成。首先开发了高效 AChE 固定化电极并评估其电化...
本研究通过丝网印刷定制耐应力油墨，制备了高可拉伸纺织基生物燃料电池（BFC），作为高效自供电传感器。得益于纳米材料工程油墨与蛇形电极设计的协同作用，这些可打印生物电子器件可承受拉伸、压痕和扭转等严重机械形变。单酶、无膜构型的葡萄糖和乳酸 BFC 分别产生最大功率密度 160 和 250 mW cm−2，开路电压分别为 0.44 和 ...
本文首次报道亚砷酸根（As3+）和砷酸根（As5+）对漆酶的可逆抑制。作者发现，无论是采用蒽功能化多壁碳纳米管实现酶定向的直接电子转移（DET）漆酶生物电极，还是采用 ABTS 作为电子介体的介导电子转移（MET）体系，两种砷形态均能抑制氧还原活性。以 ABTS 为电子供体进行分光光度动力学分析表明，亚砷酸根和砷酸根均符合混合抑制模...
本文报道了一种低成本、自供电的纸基葡萄糖生物传感器。该器件以葡萄糖/氧气酶燃料电池为核心，利用电化学能量转换作为葡萄糖监测的换能机制。传感器具有三个特点：一是采用三维折纸式纸基结构，便于在纸上集成系统；二是在纸上构建空气阴极，降低制造成本并简化操作；三是采用丝网印刷的壳聚糖/葡萄糖氧化酶阳极，产生稳定电流作为葡萄糖分析信号。在 1–...
本文报道了一种基于生物燃料电池（BFC）的自供电生物传感器，用于高灵敏、高选择性地检测转录因子蛋白 p53。该传感器采用胆红素氧化酶（BOD）/DNA 超分子修饰的石墨烯/铂纳米颗粒杂化纳米片（GPNHN）作为增强型生物阴极材料，通过控制目标蛋白结合来调节氧还原电子转移过程，从而实现信号放大。当野生型 p53 存在时，其与电极表面共...
本文报道了一种基于 SiO2/ZnO 纳米线（NW）纳米发电机（NG）的高稳定压电免疫球蛋白生物传感器，可作为自供电/主动生物传感器使用。SiO2/ZnO NW NG 产生的压电输出不仅能为器件提供驱动电源，还可作为检测免疫球蛋白 G（IgG）的传感信号。器件稳定性很高，相对标准偏差（RSD）为 1.20%–4.20%，IgG 检出...
监测胆固醇水平对评估心血管疾病风险具有重要意义。本文报道了一种用于人血浆中无试剂胆固醇检测的新型单酶、无隔膜自供电生物传感器，其阴极和阳极生物电催化反应均由同一底物驱动。胆固醇氧化酶（ChOx）通过溶胶-凝胶基质分别固定在阴极和阳极上。胆固醇经ChOx催化氧化生成过氧化氢（H2O2），后者在阴极由普鲁士蓝（PB）电催化还原；同时，吩...
本文报道了一种基于氧化锌（ZnO）纳米线（NW）压电纳米发电机（NG）的自供电主动生物传感器。ZnO NW NG 在压缩形变下产生的压电输出不仅可作为驱动器件的电源，还可作为生物传感信号。器件表面通过金纳米颗粒（Au NP）负载抗人免疫球蛋白G（anti-IgG）抗体，用于特异性识别 IgG。当器件浸入 10^-3 g/mL 人 I...
本文报道了一种基于纳米碳阳极的抗坏血酸（AA）自供电生物传感器。该阳极可在较低过电位下氧化AA，使其能够与生物阴极连接，构成AA/O2生物燃料电池，并作为自供电传感器使用。结合普鲁士蓝（PB）电致变色显示，该阳极还可实现真正自供电检测：AA在阳极氧化产生的电子将显示层中的PB还原为透明的普鲁士白，蓝色褪去速率取决于AA浓度。将显示电...
正常呼吸引起的躯干运动可作为超低功耗电子设备的替代可再生电源，同一输出信号也可记录为包含呼吸信息的生理信号，从而支持自供电可穿戴生物传感器/能量收集器。本文提出此类生物传感器的选择标准、优化流程、作为传感器与能量收集器的权衡及挑战。通过在机械躯干和人体受试者上测试不同模块，比较压电材料（PZT-5A、MFC）与微型电磁发电机，结果表...
本文报道将基于DNAzyme逻辑系统的生物传感器整合到生物燃料电池（BFC）中，构建自供电DNAzyme逻辑生物传感器。该器件以发夹DNA修饰阴极，结合血红素/G-四链体模拟辣根过氧化物酶DNAzyme和AMP适配体，阳极采用葡萄糖脱氢酶/碳纳米管/Meldola's blue复合层氧化葡萄糖，Nafion膜分隔。以腺苷脱氨酶（AD...
本文报道了一种完全集成于微芯片上的自供电生物燃料电池，其阳极由葡萄糖脱氢酶（GDH）负载于（碳纳米管/硫黄素/金纳米粒子）8多层膜构成，阴极由（碳纳米管/聚赖氨酸/漆酶）15多层膜构成。该生物燃料电池在微芯片上产生620 mV的开路电位和302 µW cm−2的功率密度，可作为便携式电子器件的小型电源。更重要的是，作者首次基于微芯片...