本研究旨在解决第三代生物传感器中嗜温菌酶稳定性不足的问题，构建一种可直接将底物反应产生的电子转移至电极的稳定直接电子转移（DET）型脱氢酶。作者将来自超嗜热菌 Pyrobaculum aerophilum 的介导电子转移（MET）型醛糖脱氢酶 PaeASD 突变体 mPaeASD 与天然电子转移蛋白细胞色素 b562（cyt b56...
基于微创植入葡萄糖传感器的连续葡萄糖监测具有高精度和良好稳定性。目前，基于荧光葡萄糖胶囊传感器的葡萄糖浓度监测成为新的发展趋势。本文设计了一种荧光葡萄糖胶囊传感器，并开展设计优化研究。基于蒙特卡洛方法模拟荧光凝胶层中入射光的运动轨迹，绘制光强云图以及光接收层的光强分布。通过改变荧光分子密度、组织层厚度和入射角偏转，研究这些参数变化对...
Triton X-100（TX-100）是生物传感器制造中常用的表面活性剂，限制其使用的因素是环境担忧。本研究从表面活性剂相互作用的物理化学原理及其在生物传感器中的应用角度，考察了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）与脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）二元体系。结果表明，适当摩尔比的SDBS和AEO混合物在表面活性、胶束形成、动态吸附、发泡、乳化和...
由于含有硼酸基团，聚-3-噻吩硼酸（PThBA）对糖类及其他二醇化合物具有亲和性。本研究在金表面通过电化学方法合成该新型化学敏感聚合物薄膜，并通过沉积硫酚单分子层增强聚合物与金电极的粘附。基于该材料制备了用于葡萄糖及其他二醇化合物的电导法传感器，并同时进行两电极和四电极电导测量。研究在不同 pH 和电极电位下考察了 PThBA 对山...
金属有机框架（MOF）薄膜因区别于MOF颗粒的独特性质而备受关注，但高温反应和溶剂腐蚀限制了其在脆弱基底上的制备，阻碍进一步应用。本文提出一种借助原子层沉积（ALD）制备氧化物纳米膜辅助的可转移大尺寸连续自由支撑MOF薄膜的通用策略，并研究了其生长机制。氧化物纳米膜既作为反应物，又作为界面层维持自由支撑结构完整性，使堆叠MOF颗粒被...
本研究基于激光诱导石墨烯（LIG）复合电极研究便携式电化学葡萄糖传感器。采用 LIG 技术制备柔性石墨烯电极，并通过恒电位沉积在电极表面沉积聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）和金纳米粒子（Au NPs），获得具有良好导电性和稳定性的复合电极。随后使用戊二醛（GA）固定葡萄糖氧化酶（GOx），构建 LIG/PEDOT/Au/GO...
汗液中葡萄糖浓度的测量有望替代现有血糖检测，为舞蹈过程中人体葡萄糖水平的非侵入式监测提供有效途径。通过优化传感器电极材料可实现高精度葡萄糖检测。本文设计并制备了含 Mn 和 Ni 离子的超薄二维双金属有机框架（bi-MOFs）纳米片 NiMn-MOF。超薄纳米片结构与异质金属离子协同优化了 MOF 的电子结构，提高了其电导率，使 N...
本研究研究了纯氧化锌纳米棒（ZnO NRs）和银修饰垂直排列ZnO纳米棒在硅基底上的非酶葡萄糖传感响应。采用简单低温水热法在硅基底上合成ZnO纳米棒，并通过真空溅射实现银纳米颗粒修饰。利用X射线衍射、场发射扫描电镜和透射电镜表征晶体结构与表面形貌，通过能量色散X射线光谱映射和能谱确认Ag在ZnO纳米棒表面的引入，并利用X射线光电子能...
本文报道了一种基于背栅场效应晶体管（BGFET）的高灵敏柔性葡萄糖传感器，可作为新型非酶血糖检测试纸条。作者采用水热法合成还原氧化石墨烯（rGO）负载的氧化铜（CuO）空心球（rGO/CuO–NHS），其空心微球壳层由纳米结构组成，具有多孔、高比表面积和快速电荷转移特性。将 rGO/CuO–NHS 滴涂在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（P...
本文报道了一种新型、低成本、高灵敏的微波微流控葡萄糖生物传感器，其核心为开路枝节谐振器，用于表征水葡萄糖溶液。传感器制备于 FR4 基板上，其中一个枝节尖端涂覆葡萄糖分子印迹聚合物（MIP），以提高对葡萄糖的选择性，并增强相对于未涂覆或非印迹聚合物（NIP）涂覆传感器的灵敏度。当 50–400 mg/dL 的葡萄糖溶液经微流控通道流...
近年来，基于微针（MN）的糖尿病诊疗装置在微创可穿戴生物传感器和连续血糖监测方面取得显著进展。在这类新兴的皮肤佩戴式微针传感器中，组织间液（ISF）可作为富含生物标志物的来源，用于糖尿病诊断。早期微针装置主要关注ISF的提取，而近期研究趋势已转向开发与光学或电化学（EC）仪器耦合的体内葡萄糖传感器。本文概述了微针葡萄糖传感器的基本传...
本文报道了一种基于壳聚糖-二氧化硅纳米复合（CSNC）多孔薄膜的多参数光学葡萄糖传感器，用于病理范围内葡萄糖检测。CSNC薄膜经戊二醛交联链表面功能化，以增强葡萄糖氧化酶（GOX）固定。采用FESEM和FTIR表征薄膜形貌与组成。利用图像处理环境同时测量透射率（T）、反射率（R）、内部散射（IS）、表面散射（SS）和输出功率（OP）...
电化学伏安传感器因可制成非侵入、便携设备而适合生理分析物监测，具有分析时间短、成本低、选择性好、电路简单等优点。本文在纤维素布上手工印刷石墨烯浆料电极，并滴涂氧化亚铜（Cu2O）纳米团簇，构建了一种非酶便携式葡萄糖传感器。Cu2O在0.1 M NaOH及人工汗液等效溶液中可在很低电位（+0.35 V）发生电子转移，适合低功耗便携应用...
光学生物传感正被积极研究，用于在体外和体内微创监测关键生物标志物。然而，常规台式仪器通常不便携，也不适合高通量、实时分析。本文提出一种灵活的多通道仪器，用于测量发光生物传感器材料产生的发射强度与寿命值。文章详细描述了光电硬件和控制软件设计，构建了一个可由用户配置的系统，能够根据不同应用进行定制或复制。该系统包含多个可独立配置的读取头...
葡萄糖检测对糖尿病管理、食品与发酵工业至关重要。过去一个世纪，葡萄糖传感器的发展使糖尿病患者能够有效管理疾病并挽救生命。第一代葡萄糖传感器在灵敏度和选择性方面存在明显局限，推动了医疗与工业领域更先进方法的发展。广泛应用需求催生了多种材料和制备技术，以制备灵敏度更高、选择性更好、成本更低且更易使用的新型葡萄糖传感器。研究重点之一是酶法...
受天然信号蛋白模块化结构启发，配体结合蛋白可融合两个荧光蛋白（FP）构建基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器。本研究以葡萄糖传感器为例，将供体与受体荧光蛋白通过不同连接序列连接至葡萄糖结合蛋白，形成多种传感器构象体。对其中三种构象体，利用小角 X 射线散射（SAXS）测量葡萄糖诱导的构象变化，并与已发表的单分子...
糖尿病是美国重大慢性病，影响近1.2亿成年人并呈年轻化趋势，2017年成为美国第七大死因。严格血糖控制是降低微血管并发症风险的关键。连续血糖监测（CGM）系统通过皮下植入或贴附传感器测量组织间液葡萄糖，并转换为血糖值，已成为糖尿病血糖管理的理想工具。目前商用CGM主要采用电化学原理，以葡萄糖氧化酶（GOx）为识别元件，通过检测过氧化...
手性碳点（CDs）兼具非手性碳点的优势与独特手性，拓展了其在生物领域的应用前景，但其结构控制与手性起源仍不清楚。本文通过柠檬酸与手性氨基酸的热聚合制备手性CDs，并通过调节反应温度控制其手性，从而获得不同表面修饰结构。以脂肪族氨基酸为手性源时，90–200 °C下制备的CDs均保持与手性源相同的手性；以芳香族氨基酸为手性源时，低于1...
可穿戴多路复用生物传感器的发展集中于汗液 L-乳酸及其他代谢物的检测，其中直接电子转移（DET）原理被认为具有优势。本文构建了由工程化 L-乳酸氧化酶（来自 Aerococcus viridans 的 AvLOx A96L/N212K 突变体，其氧化酶活性被最小化）与 b 型细胞色素蛋白融合而成的融合酶，以实现 DET 型乳酸和葡萄...
工业发酵通过微生物生长并消耗底物来生成高商业价值产品，例如由葡萄糖（GLU）生产乙醇；其效率受细菌污染影响，因此需要同时监控糖转化与发酵体系无菌状态。本文报道了两种基于气-液-固（VLS）法生长 SnO₂ 纳米线的传感方案：葡萄糖传感器将 SnO₂ 纳米线作为活性电极，紫外（UV）传感器则采用 SnO₂ 纳米线薄膜进行光响应检测。实...