葡萄糖浓度控制对临床诊断和食品工业至关重要。基于还原氧化石墨烯（rGO）和导电聚合物的电化学生物传感器具有实际应用潜力。本文采用在马来酸存在下热还原氧化石墨烯（GO）的新方法合成 rGO，并通过扫描电子显微镜、X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱进行表征。将 rGO 与聚苯胺（PANI）、Nafion 和葡萄糖氧化酶（GOx）...
连续监测生物代谢物需要稳健、通用、可微型化且可靠的传感器。电化学生物传感器因稳健、低成本而长期占据主导地位，但传统安培法和伏安法信号依赖电极面积，易受污损影响。本文提出开路电位法作为安培/伏安法的可靠替代，用于代谢物监测。该传感器将氧化酶包埋于壳聚糖水凝胶中，氧化酶提供代谢物特异性；当酶遇到底物时消耗氧气并生成过氧化氢，过氧化氢主导...
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...
生物燃料电池可利用酶的特异性在无外部电源条件下构建传感器。本文设计了一种基于酶生物燃料电池的自供电葡萄糖传感器。作者将NAD-葡萄糖脱氢酶（NAD-GDH）、葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）作为生物催化剂固定于电极上，并采用多壁碳纳米管（MWCNTs）和还原氧化石墨烯（rGO）等碳纳米结构对电极进行工程化修饰，同时引...
离子液体因优异性能与多功能性被视为可持续技术发展的重要材料。本研究设计并合成了具有两种不同抗衡阴离子的双取代二茂铁离子液体（Fc-ILs），并证明其阴离子可调的物理化学特性对多功能电化学应用具有重要意义。含氯离子的 Fc-Cl-IL 呈水溶性，可作为氧化还原添加剂用于超级电容器制备；基于 Fc-Cl-IL 氧化还原电解质的超级电容器...
安培生物传感器因成本低、速度快，已广泛用于葡萄糖等生物分析物的检测，但缺乏标准化与验证流程仍是其产业化发展的主要瓶颈。本文报道利用激光解吸电离质谱（LDI-MS）对层层组装（LbL）安培生物传感器进行标准化，通过在每个制备步骤进行完整、非破坏性的表征与验证，实现传感器制造过程的质量控制。作者揭示了介质、聚合物和酶从传感器表面产生的特...
蔬菜废弃物是廉价且可持续的生物产品来源，可由丰富纤维素生物废物获得天然微孔纤维材料。本文证明蔬菜废弃物衍生物可作为生物传感器和三维细胞生长支架。现有哺乳动物干细胞三维支架多为专有、昂贵或需化学合成，而利用蔬菜组织制备分析生物传感器和三维干细胞培养平台，可为毒理学与环境分析提供低成本途径。作者以西兰花茎为原料，经去细胞化、冻干等处理制...
糖尿病是一种与高血糖、高血压、动脉粥样硬化和内皮功能障碍相关的代谢综合征。在模拟血液循环时对细胞施加机械拉伸，同时监测高糖环境中细胞的葡萄糖代谢，对于深入理解糖尿病诱发动脉粥样硬化的机制具有重要意义。本文开发了一种简便策略，将沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）包埋的葡萄糖氧化酶（GOx@ZIF-8）与金可拉伸电极（Au SE）相结...
基于酶促生物电催化的生物器件常受限于酶稳定性差和电化学性能不足。为突破该限制，作者以葡萄糖氧化酶（GOx）为模型酶，依据其辅因子黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的化学结构，设计并合成含乙烯基的生物模拟辅因子单体（SFAD），并通过原位聚合制备电活性 GOx 纳米囊 n(GOx-SFAD-PAM)。粒径分布、TEM、荧光和电化学表征表明，...
聚酰亚胺-激光雕刻多孔石墨烯（LEPG）因制备高效、成本低，是柔性电化学传感的有前途电极修饰材料。本文通过简单新颖的直接激光雕刻制备柔性、多图案、微型化电极。具有多孔网络结构的三维 LEPG 可经原位电化学沉积选择性修饰铂纳米粒子（Pt NPs），形成 Pt-LEPG，用作高灵敏 H2O2 传感器，具有宽线性范围（0.01–29 n...
本文通过葡萄糖氧化酶（GOx）负载于 Ti3C2 MXene 纳米片，制备具有级联催化活性的二维纳米反应器，用于葡萄糖氧化和过氧化氢（H2O2）分解。聚-L-赖氨酸（PLL）修饰超薄 Ti3C2 纳米片，使其表面带正电，为 GOx 固定提供兼容界面，GOx 负载量可高达 Ti3C2 纳米片的 50 wt.%。物理吸附的 GOx 再与...
准确检测葡萄糖对糖尿病诊断至关重要，亟需高效灵敏的葡萄糖生物传感器。本文制备了一种基于场效应晶体管（FET）的葡萄糖传感器，以双金属镍铜金属有机框架（Ni/Cu-MOFs）为通道层，通过简单一步水热法原位生长，并用戊二醛（GA）作为连接剂固定葡萄糖氧化酶（GOD）。由于 MOFs 中 Ni 离子与 Cu 离子的协同作用，GOD-GA...
本文通过简单两步法合成了纳米棒状二硫化钼（MoS2）半导体纳米结构，并将其作为电极材料用于固定酶和电化学传感应用。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、电化学阻抗谱和循环伏安法对纳米棒状MoS2及所构建生物传感器进行了表征。结果表明，负载于MoS2纳米结构中的酶分子保留了天然结构和生物活性，葡萄糖氧化酶（GOx）在MoS2修饰玻碳...
本研究基于二次水热法制备了Au@C/TiO2纳米棒阵列复合材料，并构建了一种用于葡萄糖检测的光电化学生物传感器。首先以FTO玻璃为基底，通过水热法生长金红石型TiO2纳米棒阵列；随后利用葡萄糖热解和HAuCl4还原，在TiO2表面同时沉积碳壳层和Au纳米颗粒，形成Au@C/TiO2结构。XRD、SEM、TEM、UV-vis和XPS结...
本文采用简单气相聚合方法在二氧化钛（TiO2）纳米颗粒表面合成超薄聚苯胺（PANI）涂层，得到PANI–TiO2复合材料。该方法可选择性地在TiO2表面形成超薄PANI层，使复合材料兼具两种母体材料性质并产生协同效应。SEM、TEM、EDX及元素映射证实超薄膜在TiO2表面形成；TGA、UV/Vis和XRD进一步表征。该复合材料通过...
开发具有高灵敏度、低检出限且稳定的光电化学（PEC）葡萄糖生物传感器具有重要意义。本文通过构建TiO2/聚多巴胺（PDA）核壳纳米棒阵列，合理设计并制备了一种高稳定、高灵敏的酶法葡萄糖光电化学生物传感器。作为核的金红石相TiO2纳米棒具有单晶性质和一维阵列结构，有利于向界面传输电荷并增强对入射阳光的吸收。PDA壳层不仅能促进界面快速...
本文报道了一种基于 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）的高灵敏度葡萄糖生物传感器。作者采用紫外（UV）照射下过氧化氢（H2O2）分解产生羟基自由基的方法，在 GaN 表面实现温和羟基化，使表面形成羟基。随后，3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）在羟基化表面形成末端氨基自组装单分子层（SAMs），作为葡萄糖氧化酶（G...
泪液中葡萄糖的非侵入实时检测有望用于糖尿病等慢性疾病的早期诊断与治疗，但能贴合眼部且具电化学灵敏性的生物传感器电极尚未实现。本研究以氮掺杂石墨烯（N-G）作为眼内生物传感器电极，提出一种一步球磨法制备羧基壳聚糖功能化含氮石墨烯（GC-COOH）的新方法。该方法无需有毒化学品、易燃气体或高温，操作简便。所得纳米材料电活性高，可通过固定...
本文通过酶辅助聚合制备了基于聚苯胺（PANI）和聚吡咯（Ppy）两种导电聚合物、并嵌入葡萄糖氧化酶（GOx）及6 nm金纳米颗粒（AuNPs(6 nm)）或由氯金酸（AuCl4−）原位形成金纳米簇的纳米复合材料，系统研究了PANI/AuNPs(6 nm)-GOx、PANI/AuNPs(AuCl4−)-GOx、Ppy/AuNPs(6 ...
静电纺丝制备的微/纳米纤维水凝胶通常具有高孔隙率和高比表面积，但纳米纤维的高结晶度限制了透明性的实现。本研究制备了透明聚乙烯醇/β-环糊精（PVA/β-CD）聚合物纳米纤维水凝胶，并与反向离子导入电极接触，用于非侵入式连续监测组织间液（ISF）中约1 mM的葡萄糖水平。所设计的PVA/BTCA/β-CD/GOx/AuNPs纳米纤维水...