本文报道了一种酶场效应晶体管（ENFET）葡萄糖生物传感器的优化制备技术。该器件将传统 MOS-FET 与葡萄糖氧化酶（GOx）识别膜共集成于硅晶圆上，以场效应晶体管作为换能器、酶作为生物识别元件。在 MOS 栅氧化层上先沉积 Ti 膜，经阳极氧化转化为纳米结构 TiO2，再固定 GOx；实验比较了戊二醛（GA）和 GA+Nafio...
本文提出一种基于电阻和电容的葡萄糖生物传感器，兼具定量、良好线性、温度校准和实时检测优势。其中对称蛇形电阻作为温度传感器，通过增大与葡萄糖溶液的接触面积，使电阻随温度变化，实现对溶液温度的有效监测；交织电容作为生物传感器，与葡萄糖溶液充分接触，使电容随浓度敏感变化，实现高灵敏度监测。器件采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控通道，形成...
本文报道了一种基于层级氮富集碳包覆 Ti2Nb10O29（TNO@NC）的分子印迹电化学生物传感器，用于葡萄糖检测。首先采用聚吡咯-化学气相沉积（PPy-CVD）法制备 TNO@NC，该方法废物产生少；随后将 TNO@NC 颗粒滴涂于玻璃碳电极（GCE）表面并用红外加热灯干燥。在 75.0 mM 吡咯和 25.0 mM 葡萄糖存在下...
本文开发了一种可逆、生物相容的“自编程”PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）纳米颗粒光学生物传感器，可感知并连续监测高于生理阈值（100–125 mg/dL）的葡萄糖，并以“开-关”方式实现按需胰岛素递送。作者用氨基葡聚糖-荧光素（A-DexFl）和氨基苯硼酸（A-PBA）对PLGA表面进行工程化，利用硼酸与葡聚糖/葡萄糖顺式1,2-...
黄素依赖性葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH）是不依赖氧气的酶，具有作为葡萄糖生物传感生物催化剂的潜力。本文报道了基于 Talaromyces emersonii 来源热稳定 FAD-GDH（TeGDH）构建的安培型葡萄糖生物传感器和生物燃料电池装置。作者将 TeGDH 基因在大肠杆菌中过表达、纯化，并评估其最大生物电催化电流。分别考察了...
葡萄糖浓度测定在临床诊断、食品和制药工业中具有重要意义。本研究将短链聚苯胺（PANI）和聚吡咯（Ppy）基纳米复合材料与葡萄糖氧化酶（GOx）及直径6 nm的金纳米颗粒（AuNPs(6 nm)）沉积在石墨棒（GR）电极上，随后再固定一层GOx，并优化了GR电极修饰条件。在苯并咪唑甲砜（PMS）存在下，采用循环伏安法和恒电位安培法评价...
蛋白淀粉样纳米纤维为开发功能化纳米材料提供了生物相容平台，但现有功能仍有限，且常用聚集倾向蛋白/多肽需经复杂昂贵的组装后修饰。本研究利用生物素-链霉亲和素系统实现按需功能化。将朊蛋白启发七肽（Ac-NYNYNYN-NH2、Ac-QYQYQYQ-NH2、Ac-SYSYSYS-NH2）与生物素偶联对应物按一定比例掺入，并在温和条件下自组...
真菌来源的FAD依赖葡萄糖1-脱氢酶（FAD-GDH）的发现与工程化对葡萄糖生物传感器的制备和性能提升具有重要意义。本研究从黑曲霉An76中鉴定到一个与其他曲霉属FAD-GDH系统发育关系较远的新FAD-GDH基因，并在毕赤酵母中异源表达野生型GDH及其C端经天然连接子（NL）融合碳水化合物结合模块2（CBM2）的融合酶GDH-NL...
本文报道了一种基于聚乙烯醇（PVA）牺牲模板和壳聚糖（CTS）构建的阻抗式葡萄糖生物传感器。作者通过电沉积制备纳米氧化锌/聚乙烯醇（nano-ZnO/PVA）杂化膜，再经430 ℃退火去除PVA，获得均匀三维纳米多孔氧化锌（3D-NPZnO）平台；随后在3D-NPZnO表面涂覆CTS，利用3D-NPZnO与CTS的等电点差异形成适合...
为提高生物制药过程的生产率、一致性和产品质量，开发用于在线或在线监测关键生物过程参数的新型传感器具有重要意义。作者此前开发了一种可用于一次性、在线和长期葡萄糖监测的葡萄糖生物传感器，并将其集成到自动化葡萄糖监测与补料系统中，即使在极低浓度下也能维持稳定葡萄糖水平。该研究将这一反馈式补料系统在低（<1 mM）和高（40 mM）葡萄糖水...
自Clark和Lyon提出葡萄糖生物传感器概念以来，相关研究持续快速增长。本综述系统回顾近五年将酶固定化于金纳米颗粒（AuNPs）用于葡萄糖电化学生物传感器的方法，重点涵盖共价结合、吸附、交联、包埋和自组装单分子层（SAMs）五类策略。文章逐一介绍各修饰方案的实验流程、界面结构及其对传感器性能的影响，并比较不同固定化方法在灵敏度、检...
基于直接电子转移（DET）的酶生物传感器具有高效、低成本等优势，其关键在于将酶的电活性位点与电极表面有效“接线”，并控制酶在电极上的取向。本研究设计了一种黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依赖葡萄糖脱氢酶（GDH）与最小细胞色素c结构域（MCD）融合的酶（FGM），并在预定位点引入非天然氨基酸丙炔基赖氨酸（PrK），通过铜(I)催化的叠氮...
本文报道了一种基于三维折纸纸基微流控的电位传感器与生物传感器设计。该电化学纸基分析装置（ePAD）由三片小纸片折叠而成，将固态接触离子选择性电极（此处为碳糊复合电极）与固态伪参比电极（此处为纸上6B铅笔）集成，并与中间纸片上制备的亲水通道接触。此时，伪参比电极与工作电极分别连接在亲水通道两侧，二者间距可低至纸的宽度。未修饰碳糊电极（...
葡萄糖是生理和工业中最重要的物质之一。当前食品与生物技术实践强调其在线连续监测与调节，因而需要能够快速检测并纠正偏离目标葡萄糖浓度的系统。本文展示了一种由原位光纤葡萄糖传感器实现的反馈调节葡萄糖浓度方法。传感器敏感层由氧依赖性钌配合物和预固定葡萄糖氧化酶组成，二者均包埋于有机-无机聚合物ORMOCER中。将传感器置于5 L实验室生物...
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...
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，...
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...
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...