A multiband radio-frequency energy harvester for self-powered biosensor.
本文提出一种用于自供电生物传感器能量控制单元的新型纳米结构射频(RF)至直流(DC)转换器。该电路基于三相供电的格雷茨桥(Graetz Bridge, DP3),可视为共阳极组与共阴极组的合理组合;在保持三相整流结构的同时,将二极管替换为六个二极管连接的 NMOS 晶体管,并在各级加入电容以实现电压提升,从而以较少级数获得较强的直流...
本文提出一种用于自供电生物传感器能量控制单元的新型纳米结构射频(RF)至直流(DC)转换器。该电路基于三相供电的格雷茨桥(Graetz Bridge, DP3),可视为共阳极组与共阴极组的合理组合;在保持三相整流结构的同时,将二极管替换为六个二极管连接的 NMOS 晶体管,并在各级加入电容以实现电压提升,从而以较少级数获得较强的直流...
本文提出一种基于DNA模板银纳米团簇(AgNCs@DNA)的荧光/电化学双模自供电生物传感器,用于葡萄糖检测。AgNCs@DNA因尺寸小、生物相容性好、荧光可调,适合作为光学探针。在光学模式中,葡萄糖氧化酶(GOx)催化葡萄糖氧化生成过氧化氢(H2O2),H2O2氧化AgNCs@DNA并改变其Ag0/Ag+电荷态,使原本较强的红色荧...
土壤微生物燃料电池(SMFC)是用于土壤供电生物传感器的创新装置。然而,传统SMFC传感器依赖阳极生物传感,在有毒污染物的长期连续监测中可能不稳定。本文开发了一种基于碳毡的阴极SMFC生物传感器,并将其应用于土壤供电的重金属离子长期传感。该SMFC生物传感器在1000 Ω外负载下产生约400 mV的输出电压。注入金属离子后,SMFC...
肌酐是评估肾功能及尿毒症早期筛查的重要生物标志物,但传统肌酐检测设备多依赖外部电源且体积较大,限制了其在日常健康监测中的普及。本文报道了一种基于酶修饰氧化锌(ZnO)纳米线压电-酶反应耦合效应的自供电生物传感器,用于实时检测汗液中的肌酐浓度。该器件以ZnO纳米线作为压电换能层,表面修饰肌酐酶、肌酐酶和肌氨酸氧化酶,在机械激励下产生压...
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...
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...
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...