Flexible electrochemical glucose biosensor based on GOx/gold/MoS
由于柔性生物传感器在即时诊断和可穿戴传感中具有应用潜力,但柔性电极常导致灵敏度低且制备复杂。本研究通过在金/二硫化钼/金纳米膜修饰的柔性聚合物电极上固定葡萄糖氧化酶,开发了一种柔性电化学酶生物传感器。制备过程包括在商用 Kapton® 聚酰亚胺薄膜上溅射金、旋涂 MoS2 纳米颗粒并再次溅射金,形成 Au/MoS2/Au 纳米膜;随...
由于柔性生物传感器在即时诊断和可穿戴传感中具有应用潜力,但柔性电极常导致灵敏度低且制备复杂。本研究通过在金/二硫化钼/金纳米膜修饰的柔性聚合物电极上固定葡萄糖氧化酶,开发了一种柔性电化学酶生物传感器。制备过程包括在商用 Kapton® 聚酰亚胺薄膜上溅射金、旋涂 MoS2 纳米颗粒并再次溅射金,形成 Au/MoS2/Au 纳米膜;随...
本文报道了一种新型一步法合成的多组分三维聚丙烯酸(PAA)基导电水凝胶(CH),其中负载了铁酞菁功能化石墨烯纳米片(GPL-FePc)。通过将葡萄糖氧化酶(GOx)固定于 PAA-VS-PANI/GPL-FePc-CH(VS-PANI 为乙烯基取代聚苯胺)上,构建了安培法葡萄糖生物传感器。扫描电镜显示该水凝胶具有约 19 µm 的三...
本文提出一种利用磁性镍纳米颗粒(NiNP)作为生物分子载体,在镍电极上通过磁力直接固定生物分子的新方法。Ni 电极由电镀制备,NiNP 由化学还原法合成;XRD、SEM 和 XPS 表征了 Ni、NiNP 及 NiNP/Ni 的化学组成、结晶性和颗粒尺寸。循环伏安和电化学阻抗谱证实 Ni 表面存在氧化镍、氢氧化镍及羟基氧化镍膜。磁学...
本研究报道了一种用于尿液葡萄糖半定量视觉筛查的新型电化学生物传感器。该非侵入性传感器将一次性纸基传感条与简单放大器电路及视觉读出模块集成。纸基传感条由五个酶活化电极组成,每个电极连接特定指示电路,当尿液中葡萄糖达到预设浓度时触发发光二极管(LED)点亮。器件具有低成本、可丢弃的纸基葡萄糖氧化酶(GOx)/聚(3,4-乙撑二氧噻吩):...
本研究考察了多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰对含酶多层聚电解质微胶囊(PMCs)生物电化学性质的影响。PMCs由聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚烯丙胺盐酸盐(PAH)交替层合形成,并封装葡萄糖氧化酶(GOx)。作者比较了三种MWCNTs引入方式:置于聚电解质层间、置于微胶囊空腔内,以及同时置于空腔与层间。阻抗谱显示,MWCNTs修饰使P...
本文基于一步共组装制备的负载酶聚合物纳米颗粒修饰多壁碳纳米管(MWCNTs)生物纳米复合材料,构建了一种新型、稳健且高灵敏的酶法生物传感平台。含光交联香豆素段和羧基的两亲共聚物 PAVE 在水溶液中与 MWCNTs 共组装,同时包埋模型酶葡萄糖氧化酶(GOx),形成项链状生物纳米复合材料 GOx@PAVE-CNTs:负载 GOx 的...
本文报道了一种用于葡萄糖定量检测的聚电解质膜修饰电极。作者采用多壁碳纳米管、氧化石墨烯以及含二茂铁基团的聚电解质修饰葡萄糖氧化酶电极,以促进葡萄糖氧化酶与电极之间的电子传递。通过循环伏安法和安培法考察了不同聚电解质及碳纳米材料对酶电极电化学性能的影响。结果表明,聚电解质骨架上的二茂铁基团可在葡萄糖氧化酶氧化还原中心与电极之间充当电子...
本文报道了利用动力学掺杂(kinetic doping)技术首次构建多酶、多步反应生物传感器。作者将葡萄糖氧化酶(GOD)与辣根过氧化物酶(HRP)同时负载于二氧化硅溶胶-凝胶薄膜中,形成双酶薄膜。葡萄糖在 GOD 催化下氧化生成过氧化氢,HRP 进一步催化愈创木酚(guaiacol)氧化为有色醌产物,从而通过 436 nm 吸光度...
本文开发并表征了一种基于电沉积金纳米颗粒(AuNP)信号放大平台的高灵敏度无标记电化学生物传感器。研究系统考察了 HAuCl4 浓度、H2SO4 酸度、循环伏安扫描周期和扫描速率对 AuNP 尺寸及成膜质量的影响,发现 AuNP 尺寸是决定传感器性能的关键因素。作者采用电位法研究不同尺寸模型蛋白(牛血清白蛋白 BSA、葡萄糖氧化酶 ...
纳米与材料科学的持续进步,使纳米材料的性质能够按照可控且预期的方式进行调控。在此背景下,碳基材料、金属与金属氧化物以及复合/杂化材料等纳米材料,因其在电化学生物传感器构建中的潜在价值而受到广泛关注。将两种或三种纳米材料以纳米复合或纳米杂化形式共同修饰工作电极,已被证明能够获得良好结果,并表现出优异的重现性、稳定性以及提升的灵敏度。本...
本研究开发了一种基于自组装单分子层(SAM)固定葡萄糖氧化酶(GOx)的电化学生物传感器,用于实时监测鱼类应激。以往无线血糖生物传感器中,GOx 在电极表面固定不均匀,导致高血糖浓度范围内响应下降。作者将 GOx 通过 3-巯基丙酸(MPA)SAM 和 EDC/NHS 活化共价固定于铂铱(Pt-Ir)工作电极表面,并在传感器表面涂覆...
本研究以孔径400 nm的聚碳酸酯滤膜(PcFM)为基底,通过单壁碳纳米管(SWCNT)覆盖/突出形成PcFM/SWCNT结构,再在其表面覆盖氧化石墨烯(GO)或还原氧化石墨烯(rGO)薄层,分别制备多层PcFM/SWCNT/GO和PcFM/SWCNT/rGO涂层。结果表明,SWCNT可在聚碳酸酯膜上形成具有不同取向的纳米管层,部分...
亚硝酸盐(NO2−)广泛存在于食品、饮用水和环境中,是健康与环境风险监测的重要分析物。现有分析方法复杂、昂贵,难以满足现场快速、低成本检测需求。基于还原酶的电化学生物传感器具有良好分析性能和微型化潜力,但实际应用受限于无氧条件,而常规除氧方法不适用于即时检测。本文提出由葡萄糖氧化酶(GOx)和过氧化氢酶(Cat)组成的双酶耗氧系统,...
本文报道了一种化学计量学工具用于优化电化学生物传感器性能。基于流动注射分析中用于金属离子检测的安培型生物传感器响应,开展实验设计。将电极制备和工作条件选为实验参数,并用响应面法建模。具体以酶浓度、流速和循环伏安循环数为连续因素,以传感器对 Bi3+ 和 Al3+ 等金属的灵敏度(S, µA·mM−1)为响应,采用中心复合设计优化。首...
本文通过简单、低温的水热法在铂(Pt)涂覆玻璃基底上制备了氧化锌纳米棒(ZNR)和纳米铅笔(ZNP),用于面向生物传感的大规模制备。通过在高锰酸钾(KMnO4)强氧化剂存在下,于水热生长过程中更换生长溶液,获得了两种不同形貌。添加剂的引入和生长溶液的更换显著影响了ZNR/ZNP的结构与电化学性质,包括形貌、长径比和电荷转移阻碍。ZN...
本文制备并比较了基于层级结构Au-Ni合金的酶法与非酶法安培葡萄糖传感器。非酶法传感器仅使用层级Au-Ni合金表面,在生理pH下直接催化葡萄糖氧化;酶法传感器则在Au-Ni合金表面电聚合聚3′-苯甲酸-2,2′:5′,2′-三噻吩(pTBA),并通过EDC/NHS活化羧基共价固定葡萄糖氧化酶(GOx),以酶反应生成的H2O2阳极电流...
葡萄糖监测是糖尿病管理和食品工业中的重要环节,但现有测量受试纸制造、储存、温度、编码和老化等因素影响,存在误差。本文比较了光度法、商用血糖仪以及所提出生物传感器在真实市售葡萄糖样品中的检测性能。作者构建了基于磁铁矿/木质素/聚多巴胺-葡萄糖氧化酶多组分材料并添加二茂铁、以碳糊电极为基底的生物传感器,记为 CPE/Fe3O4/Lig/...
本文报道了氧化石墨烯与葡萄糖氧化酶(GOx)的分子对接研究,用于潜在葡萄糖生物传感应用。氧化石墨烯的大比表面积和良好电学性质使其成为生物传感系统中酶固定化载体和换能器的最佳候选之一。分子对接结果表明,氧化石墨烯在葡萄糖生物传感器系统中可作为GOx酶固定化载体,因为它能与GOx在远离葡萄糖活性位点的特定区域自发结合,不干扰或阻断酶辅助...
本文制备了由聚(N-己内酯酰胺)(PVCL)、氧化石墨烯(GO)和葡萄糖氧化酶(GOD)组成的温度诱导传感膜,并用于修饰玻碳电极(GCE)。通过电化学阻抗谱(EIS)和扫描电子显微镜(SEM)对PVCL/GO/GOD/GCE复合膜进行表征,实现了GOD的直接电子转移(DET)。在PVCL/GO/GOD/GCE上,GOD呈现一对清晰对...
本文报道了一种基于生物纳米复合膜的酶法葡萄糖生物传感器。该传感器以金电极(Au)为基底,将壳聚糖/κ-卡拉胶聚电解质复合膜(PEC)掺杂柠檬酸金纳米颗粒(AuNPs)并包埋葡萄糖氧化酶(GOD)构建而成。利用 AuNPs 与 GOD 的电催化协同作用,以电流(µA)对葡萄糖浓度对数(log[glucose])作图,修饰电极的灵敏度为...