Photoelectrochemical enzymatic sensor for glucose based on Au@C/TiO
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...
自1962年首个酶电极报道以来,葡萄糖生物传感领域取得了显著增长与发展。围绕多种固定化方法以及酶与电极间电子传递效率提升的深入研究,推动了多种传感平台的不断演进,并随着先进纳米结构及其纳米复合材料的出现而持续发展。金纳米颗粒、碳纳米管、碳/石墨烯量子点和壳聚糖水凝胶复合材料等纳米材料或复合材料,因能改善固定化过程或提供对葡萄糖的电催...
本研究在葡萄糖传感器表面构建醋酸纤维素(CA)膜作为抗干扰膜,用于直接测量唾液中的葡萄糖。唾液葡萄糖浓度与血糖水平相关,但唾液中的抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)会对电化学检测产生干扰。作者制备了CA包覆电极,考察其对AA和UA的抑制作用,并以葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖产生的过氧化氢(H2O2)为检测信号。基于人工唾液评价传感器...
谷胱甘肽(GSH)是广泛存在的三肽,可作为多种疾病尤其是神经退行性疾病的生物标志物。本文报道了一种基于酶燃料电池的自供电生物传感器,用于检测溶液中的GSH水平。该器件以葡萄糖氧化酶(GOx)修饰的阳极催化葡萄糖氧化,以胆红素氧化酶(BOx)修饰的阴极催化氧还原;GSH通过抑制BOx的氧还原活性,使燃料电池的最大电流和功率输出下降,从...
本研究通过静电纺丝与气相聚合两步法,在金电极表面制备了聚吡咯包覆的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜。首先,将12 wt% PAN溶液静电纺丝,得到表面光滑、均匀、平均直径约650±10 nm的PAN纳米纤维。随后,将PAN纤维浸入对甲苯磺酸铁(III)(FeTos)溶液,70°C退火,作为稳定模板,在氮气氛围下通过吡咯(Py)与3-羧基...
本文报道了一种新型电化学葡萄糖生物传感器,其由葡萄糖氧化酶(GOx)固定于铂纳米颗粒(PtNPs)修饰的聚(azure A)(PAA)膜上,而PAA预先电聚合于活化丝网印刷碳电极(aSPCEs)表面,记为GOx-PtNPs-PAA-aSPCEs。该传感器通过GOx催化氧化葡萄糖生成过氧化氢(H2O2),并在工作电极上对H2O2进行电...
本研究通过循环伏安法在碳糊电极(CPE)表面电聚合 L-天冬氨酸,制备了一种新型安培式葡萄糖生物传感器,用于葡萄糖的生物电化学测定。电聚合过程通过循环伏安法完成。聚 L-天冬氨酸(PAA)修饰的 CPE 可提供游离羧基,从而用于固定葡萄糖氧化酶(GOx),并且进一步增强了过氧化氢(H2O2)的电催化活性。该生物传感器同时表现出良好的...
本研究提出一种新型生物相容电极,用于快速、直接检测葡萄糖,以弥补现有临床快速检测装置在实验室检测中的不足。作者采用反应式直流磁控溅射,在预先覆盖氟化锡氧化物(FTO)导电层的基底上沉积纳米氧化锌(nano-ZnO)薄膜;随后在优化条件下旋涂聚乙烯醇(PVA),形成适合葡萄糖氧化酶(GOx)通过三聚氯氰共价固定的有效介质,构建 GOx...
本研究开发了一种基于氧传感膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)的比率荧光葡萄糖传感器,用于泪液中葡萄糖检测。传感器由两层组成:第一层为氧传感膜,将掺杂铂中四(五氟苯基)卟啉(PtP)和香豆素6(C6)的聚苯乙烯颗粒(PS@C6^PtP)负载于氨基丙基三乙氧基硅烷与缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷构成的溶胶-凝胶(GA)基质中;第二层将GOD固定...
开发便携、易用的传感平台是分析化学领域的热点。电化学方法尤其适合实现该目标,糖尿病商业试纸即为例证,但全集成且无需额外试剂的方法仍是重要方向。本文评估将一次性移液枪头重新配置为电化学生物系统,首次提出“移液枪头生物实验室”(bio-lab-on-a-tip)。该平台由移液枪头、线电极、葡萄糖氧化酶和棉滤纸组成,无需专业操作即可完成检...
甲胎蛋白(AFP)在成人血清中异常升高常与原发性肝癌早期相关,因此早期检测AFP浓度升高对肝癌早诊早治具有重要意义。本研究基于还原氧化石墨烯(rGO)蜂窝结构制备了用于AFP灵敏检测的光电化学(PEC)电极。通过层层生物偶联,免疫检测石墨烯电极修饰抗AFP抗体(Ab)。同时采用纳米沉淀法制备聚合物纳米颗粒(PFBT dots),并将...
本文提出一种用于连续测量葡萄糖浓度并进一步确定血流动力学参数的电极系统。研究内容包括电子测量系统设计、电极结构以及整体系统功能,并通过不同电极材料进行实验验证。所设计电路基于微安表测量流经电极的电流,采用电化学方法确定葡萄糖浓度。电极系统由嵌入硅胶管中的两个电极组成,测试材料为临床生物电位传感中常用的Ag/AgCl、Cu和Au。实验...
糖尿病是一种慢性代谢疾病,准确、实时监测血糖水平对糖尿病防治具有重要意义。本文报道了一种基于三维(3D)多孔石墨烯气凝胶和葡萄糖氧化酶(GOx)的酶促电化学微流控生物传感器,用于葡萄糖检测。石墨烯气凝胶由石墨烯水凝胶经冷冻干燥制备,具有高电导率;其三维多孔结构不仅为 GOx 提供了接近生理环境的固定微环境,还因比表面积增大而可负载更...
将纳米材料引入复合材料基(生物)传感器推动了分析化学的发展。纳米金刚石(NDs)是一种新型材料,可通过相对廉价的合成方法大规模制备,并具有荧光、生物相容性等特性,适合生物医学应用;还可通过表面功能化负载银或金等金属纳米粒子,以结合两者优势。原始 NDs 因表面 sp2 和含氧物种的电催化效应可用作传感器修饰剂。本研究评估了负载银(A...