尿液中葡萄糖的比色酶促检测为糖尿病管理提供了一种低成本、无创的监测手段，但酶类对环境条件尤其是高温敏感，易失活，给运输和储存带来挑战。本研究开发了一种稳定、便携的片剂型生物传感器，用于用户友好的葡萄糖监测。该装置将葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）与葡聚糖（dextran）包埋，制成固体酶片剂，从而提高稳定性和实用性。...
慢性疾病需要频繁监测特定生物标志物，但传统体外诊断采样复杂、检测间隔长，难以满足连续监测需求。可穿戴设备因体积小、检测快、样本用量少，有望替代终点检测并提供更全面健康信息。本文提出一种全集成可穿戴系统，搭载超灵敏三维结构生物传感器，用于实时监测多种代谢物。该三维结构生物传感器基于酶修饰多孔镍泡沫电极，采用双通道三电极电化学体系，可同...
开发灵敏准确检测生物体系中过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的策略至关重要。本文通过水相沉淀聚合制备了生物相容的铁配位 L-赖氨酸基过氧化氢模拟酶（Lys-Fe-NPs）。配位 Fe2+ 作为 Lys-Fe-NPs 的过氧化物酶样活性中心，其催化活性通过 H2O2 氧化 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）进行评价。据此构建了 H2...
本文提出一种基于频率锁定环（FLL）的多模态读出集成电路，用于接口片外温度、电化学和pH传感器。通过重构开关电容反馈网络，该读出电路无需额外有源模拟前端即可测量电阻、电流和电压，功耗低于10 μW。原型IC采用0.18 μm CMOS工艺制造。测量结果表明，电阻模式下，100 Hz积分带宽内输入参考电阻分辨率为10.5 Ω；使用片外...
本文报道了一种用于葡萄糖准确检测的 SiO2 杂化酶基电化学生物传感器。作者采用层层组装技术，将二氧化硅（SiO2）、碳纳米管（CNTs）、硫黄素（THi）、金纳米粒子（AuNPs）和葡萄糖氧化酶（GOx）依次修饰在玻璃碳电极（GCE）表面。商用 SiO2 作为物理交联剂，可增强多组分电极膜的稳定性并减少酶流失。经 30 次循环伏安...
本文提出一种基于干式“craft-and-stick”手工切割工艺的模块化柔性微流控生物传感器平台构建方法。利用经济通用的 xurography 切割技术，分别制备石墨烯纸电极（GPE）单元和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/胶粘微流控单元；GPE 导电轨道宽度可低至 300 µm，微流控通道宽度可低至 200 µm。两个单元通过双面...
准确测定血糖对糖尿病临床诊断和管理至关重要。本文建立了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）与醌亚胺复合物之间内滤效应（IFE）的简单高效人血清葡萄糖监测策略。在该体系中，葡萄糖氧化酶（GOx）在氧气存在下催化葡萄糖转化为过氧化氢（H2O2）和葡萄糖酸。在辣根过氧化物酶（HRP）存在下，生成的H2O2可催化氧化苯酚和4-氨基安替比林（...
本文提出一种基于壳聚糖包覆Mn掺杂ZnS纳米材料吸收光谱与光致发光（PL）光谱的快速、简便、可靠葡萄糖传感器。该传感器在0.125–0.636 mM（2.3–11.4 mg/dL）葡萄糖范围内工作，检出限为0.125 mM（2.3 mg/dL），显著低于低血糖水平70 mg/dL（3.9 mM）。壳聚糖包覆使ZnS/Mn纳米材料保持...
构建高性能无酶葡萄糖生物传感器对糖尿病早期诊断具有重要意义。本研究将氧化铜纳米颗粒（CuO@Cu2O NPs）锚定在多孔氮掺杂还原氧化石墨烯（PNrGO）中，制备 CuO@Cu2O/PNrGO/GCE 杂化电极，用于葡萄糖的灵敏检测。得益于 CuO@Cu2O NPs 多个高活性位点与 PNrGO 优异导电性、大比表面积及丰富可及孔隙...
本研究开发并测试了一种简单、灵敏、低成本且可靠的酶法葡萄糖生物传感器。以氮掺杂热处理氧化石墨烯纳米带（N-htGONR）修饰商用丝网印刷碳电极（SPCE），并联合二氧化锰（MnO2）和葡萄糖氧化酶（GOX）构建传感界面。通过优化修饰条件与操作电位，采用安培法在 0.05–5.0 mM 的宽线性范围内检测葡萄糖，检出限为 0.008 ...
小汗液因其非侵入、可周期性获取且与血浆相关性有限，是生理与代谢生物标志物可穿戴生物传感器设计的理想替代诊断体液。本文旨在建立小汗液的 in silico 分子模型，以辅助葡萄糖、皮质醇等候选分析物的传感器开发。研究首先验证分子动力学中常用水模型，采用 TIP3P 与 SPC/E 两种三站点刚性水模型，并结合 CHARMM36m 力场...
纳米酶可克服天然酶稳定性低、成本高和储存困难等不足。本文提出一种一锅退火法，模仿天然酶结构，制备咪唑环修饰石墨相氮化碳（g-C3N4-Im），其过氧化物酶样活性较未修饰 g-C3N4 提高 46.5 倍。g-C3N4-Im 中的咪唑环可锚定 Cu(II) 活性位点，形成 g-C3N4-Im-Cu，使过氧化物酶样活性再提高 3 倍。该...
酶基安培生物传感器是远程医疗和原位分析的重要工具。自Clark和Lyons于20世纪60年代首次报道酶膜电极以来，该领域已有约60年历史。本文作为综述，回顾酶基安培生物传感器在电子传递、电极修饰、器件制备与实际应用方面的技术进步，重点讨论三类酶家族：D-葡萄糖氧化酶、D-果糖氧化酶和L-乳酸氧化酶。文章总结了过去五个十年的发展以及2...
星形胶质细胞是大脑中主要细胞类型之一，在维持神经元能量供应和代谢物稳态中起关键作用，其葡萄糖摄取与乳酸产生是重要的可观测代谢行为。为建立可规模化且功能可靠的体外星形胶质细胞模型，本研究比较了人诱导多能干细胞来源星形胶质细胞（hiAstrocytes）与人胎儿星形胶质细胞（HFAs）的葡萄糖和乳酸代谢周转。在相同定义培养基条件下，作者...
本研究以氨基功能化金属有机框架 NH2-MIL-88 为模板，经高温煅烧制备中间产物 Fe@CN，并在硫粉存在下进一步合成 FeS2@CN 纳米复合材料。通过改变煅烧温度（300–600 °C）和 Fe@CN 与硫粉质量比（1:3–1:6），发现 FeS2@CN500-5 具有最高的过氧化物酶模拟活性。在优化条件（40 °C、pH ...
尽管经皮连续葡萄糖监测系统已可稳定使用约14天，长期植入式生物传感器仍受异物反应形成的纤维封装层影响，导致底物扩散通量下降、传感层内葡萄糖浓度与外部失衡，并引起信号漂移。本文提出一种概念新颖的催化酶生物传感器策略：通过电位控制使传感器在“开”和“关”状态之间切换，并结合极短的开路电位数据采集，最大限度减少底物平衡浓度扰动。该策略要求...
本研究从人源基因合成并克隆了醛基还原酶（aldehyde reductase，ALDR，又称醛糖还原酶）。分光光度法表明，在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）存在下，ALDR 可催化葡萄糖还原为山梨醇，同时 NADPH 被氧化为 NADP+。在电沉积聚甲基绿（poly(methylene green)，PMG）修饰的金电极...
大多数微生物燃料电池（MFC）传感器仅关注混合溶液的化学需氧量（COD）或毒性，而很少研究混合液中各单一分析物的浓度。本文以乙酸钠和葡萄糖分别作为启动期有机底物，构建了两种MFC传感器：MFC-A和MFC-B。结果表明，两种传感器灵敏度（线性回归曲线斜率）存在明显差异。MFC-A检测乙酸钠和葡萄糖的灵敏度分别为4868.9和3895...
开发了一种基于吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH）的新型纳米结构荧光分析平台，并特别采用智能手机对光学信号进行转换和定量。PQQ-GDH酶被固定化在沉积于玻璃微纤维滤纸上的二氧化硅（SiO2）纳米颗粒上，从而实现高负载生物催化酶。该平台使用野生型PQQ-GDH酶进行了葡萄糖检测的测试与优化。分析方法基于还原态甲基吩嗪硫酸酯...
分析化学的核心目标是在最短时间内获得高质量信息，以解决实际问题。电化学生物传感器凭借精度高、灵敏度高、选择性好的分析特性，以及结构简单、成本低、响应快等生产优势，成为传统方法的有力替代。葡萄糖是生物传感器市场最重要的分析物，因为糖尿病患者数量庞大，长期血糖监测需求显著。电化学技术与酶法选择性相结合，使酶促电化学生物传感器成为葡萄糖检...