Self-powered technology for next-generation biosensor.
医疗生物传感器通常由生物识别组分和物理/化学换能器件构成,是生物、化学、物理等多学科交叉技术。自20世纪60年代首个葡萄糖安培酶电极问世以来,生物传感器凭借简单、灵敏、快速、准确等特点快速发展,在可穿戴、即时检测、无创分析和在线监测等方向具有广阔前景。近年来,物联网、大数据和人工智能推动下一代生物传感器向微型化、智能化和无线便携发展...
医疗生物传感器通常由生物识别组分和物理/化学换能器件构成,是生物、化学、物理等多学科交叉技术。自20世纪60年代首个葡萄糖安培酶电极问世以来,生物传感器凭借简单、灵敏、快速、准确等特点快速发展,在可穿戴、即时检测、无创分析和在线监测等方向具有广阔前景。近年来,物联网、大数据和人工智能推动下一代生物传感器向微型化、智能化和无线便携发展...
人血清中 microRNA(miRNA)的检测对癌症早期预防具有重要意义。本文报道了一种新型自供电生物传感平台,将基于酶生物燃料电池(EBFC)的自供电生物传感器与匹配电容器集成,用于 miRNA 检测。该平台以石墨炔(GDY)纳米片负载金纳米粒子(AuNPs/GDY)修饰碳纸(CP)作为生物阳极和生物阴极基底;生物阳极固定葡萄糖氧...
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...
自供电电化学传感器在能源与器件领域取得重要进展,但在分析检测中仍受限于较低的能量转换效率,以及实际样品中大量干扰物质导致的有限选择性。本文通过整合光催化燃料电池(PFC)与分子印迹聚合物(MIP),构建了一种新型自供电生物传感器,用于黄曲霉毒素B1(AFB1)的灵敏、特异检测。与其他燃料电池相比,PFC以光为激发源,具有成本低、能量...
针对光催化燃料电池自供电生物传感器(PFC-SPB)难以区分不同光活性材料或识别事件功率密度、缺乏多目标定量能力的问题,本文提出一种电子转移调控转化策略,用于构建多路 PFC-SPB。该传感器以 n 型 CdS/Fe2O3 纳米棒阵列异质结为光阳极,p 型 CuBr 半导体为光阴极,利用两者合适的费米能级差形成自偏压,在可见光照射下...
室内甲醛检测对保护人体健康具有重要意义。本文报道了一种用于气态甲醛的肉眼读取自供电电化学生物传感器(SPEB)。该传感器基于甲醛脱氢酶(FDH)/聚亚甲基蓝(PMG)/碳纳米管纸(BP)生物阳极的高效催化活性和普鲁士蓝(PB)阴极的优异电致变色性质,采用平面构型,并以聚乙烯醇(PVA)凝胶电解质覆盖。PVA凝胶具有足够大的横向内阻,...
本研究提出一种“信号开启”自供电生物传感策略,综合利用光电化学生物燃料电池(PBFCs)和金属有机框架(MOF)控制释放行为,实现超灵敏 microRNA 检测。PBFC 基自供电传感器无需外部电源、制备简单、体积小、抗干扰能力强且成本低。该传感器以 g-C3N4/AuNPs 为光阳极,GO/CNTs/AuNPs/BOD 为生物阴极...
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...