Carbon Nanotube-Cellulose Pellicle for Glucose Biofuel Cell.
本研究开发了一种碳纳米管-纤维素膜,通过在20 μm纳米结构纤维素膜上构建导电碳纳米管网络,制备柔性导电薄膜。细菌纳米纤维素膜经多壁碳纳米管(MWCNT)修饰后,进一步负载氧化还原酶:吡咯喹啉醌葡萄糖脱氢酶(PQQ-GDH)作为阳极催化剂,胆红素氧化酶(BODx)作为阴极催化剂,并以葡萄糖作为生物燃料。该酶功能化MWCNT-纤维素基...
本研究开发了一种碳纳米管-纤维素膜,通过在20 μm纳米结构纤维素膜上构建导电碳纳米管网络,制备柔性导电薄膜。细菌纳米纤维素膜经多壁碳纳米管(MWCNT)修饰后,进一步负载氧化还原酶:吡咯喹啉醌葡萄糖脱氢酶(PQQ-GDH)作为阳极催化剂,胆红素氧化酶(BODx)作为阴极催化剂,并以葡萄糖作为生物燃料。该酶功能化MWCNT-纤维素基...
层状双氢氧化物(LDHs)是一类具有均匀金属离子分布和层间阴离子可交换性的二维阴离子黏土材料,因可稳定固定酶或其他传感材料而受到关注。在电化学生物传感器中,LDHs可为小分子代谢物分析提供稳定微环境,有助于临床化学和即时检测装置的发展。本综述总结了LDH基纳米结构在电催化超灵敏体外检测常规生物标志物(如过氧化氢、葡萄糖、多巴胺及其他...
本文报道了一种可在单一可穿戴表皮平台上同时非侵入采样并分析汗液与间质液(ISF)的生物传感器系统。该系统通过阳极离子导入递送毛果芸香碱刺激局部汗液生成,同时在阴极进行反向离子导入提取 ISF,从而在同一柔性纹身式器件的两个物理分离区域实现按需、受控的双生物流体采样。器件采用低成本丝网印刷工艺制备,集成 Ag/AgCl 离子导入/参比...
近年来,快速、一次性、即时检测(POC)口腔液体检测备受关注,因为唾液含有血清蛋白组生物标志物,可提供口腔和全身疾病信息。纸基微流控分析装置(μPADs)与智能手机反射传感系统结合,是口腔液体生物标志物诊断的有效 POC 工具,但现有便携系统存在检测区颜色分布不均、通用性不足等问题。本文提出一种简单、通用方法,采用氧化石墨烯(GO)...
“裸”金纳米颗粒(Au NPs)在无保护剂时具有葡萄糖氧化酶(GOx)样活性,而使用保护剂通常会抑制该活性。本文以蛋白质牛血清白蛋白(BSA)作为保护剂,合成了具有 GOx 样活性的“非裸”金纳米颗粒(Au@BSA NPs)。尽管“裸”Au NPs 同时具有过氧化物酶样活性和 GOx 样活性,但两种活性的最适 pH 范围明显不同;而...
酶因其精确的三维催化结构而具有高度特异性和选择性,但酶内氧化还原辅因子与电极之间的电子隧穿距离较长,常受球状蛋白结构绝缘影响。对于电化学活性酶,引入可移动氧化还原介体,尤其是纳米线,可扩散进入和离开酶活性位点,携带氧化还原当量,从而克服长距离电子隧穿限制。纳米线偶联酶因此受到生物传感器和电催化生物应用的广泛关注。本文系统综述了基于纳...
本文报道了一种无标记、无酶的葡萄糖生物传感器。该传感器以4-氰基-4'-戊基联苯(5CB)填充的透射电镜(TEM)网格细胞为基础,在5CB/水界面涂覆聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA),并通过N-(3-二甲氨基丙基)-N-乙基碳二亚胺(EDC)将3-氨基苯硼酸(APBA)偶联固定到PAA嵌段链上。APBA与葡萄糖发生可逆共价...
本研究将具有超级电容行为的碳纳米管(CNT)和氧化钴(Co3O4)沉积到锐钛矿 TiO2 修饰的 ITO 电极上,构建光电化学(PEC)生物传感器。Co3O4 作为带隙约 2.07 eV 的半导体,CNT 的引入改善了 PEC 体系的超级电容行为。作者首次构建了在 0 V 下工作的自供能葡萄糖生物传感器。p-n 结形成后,Co3O4...
表面支撑金属有机框架(MOF)膜在传感器和电子器件中具有广阔应用前景,但扩散缓慢、传质受限和导电性不足制约了其实际应用。本文提出一种受自然雾凇结构启发的 MOF 膜设计策略,通过比较天然生物矿化与 MOF 电化学自组装的内在相似性,采用阳极诱导方法在柔性骨架上原位定向自组装雾凇状 MOF 架构。所得 MOF 膜具有空间填充的宏孔—介...
本文首次比较了新型真菌黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性葡萄糖脱氢酶(FAD-GDH)酶电极中的直接电子转移(DET)与介导电子转移(MET)。DET 通过将单壁碳纳米管(CNT)置于 GDH 与平面金电极之间实现,CNT 可接近 FAD 辅因子并处于电子隧道距离内;MET 则使用游离电子转移介体六氰合铁酸钾(K3[Fe(CN)6]),在 F...
本文以铜基金属有机框架 [Cu2(BDC)2(DABCO)](BDC 为 1,4-苯二甲羧酸根,DABCO 为 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)为前驱体,通过简单一步碳化法制备了直径约 50±20 nm 的铜纳米颗粒(CuNPs)修饰氮掺杂石墨氧化物(NGO)纳米复合材料。采用多种技术表征其表面形貌、孔隙率、比表面积和元素组成...
本文报道一种用于监测饮料中葡萄糖水平的一次性、低成本纸基生物传感器。该传感器采用铂化滤纸作为工作电极基底,并在其上依次滴涂 Nafion 膜和由聚乙烯醇(PVA)与壳聚糖组成的生物相容性聚合物膜,膜中固定葡萄糖氧化酶(GOx)作为识别元件。检测基于电位法:GOx 催化葡萄糖氧化生成过氧化氢(H2O2),H2O2 改变铂电极界面氧化还...
本文报道了一种基于石墨烯量子点(GQDs)的酶联荧光生物传感器,用于葡萄糖的高灵敏检测。该体系将酶催化反应与荧光猝灭机制相结合:葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOx)催化下被氧气氧化,生成葡萄糖酸内酯和过氧化氢(H2O2);随后,辣根过氧化物酶(HRP)催化H2O2氧化酚/邻苯二酚,生成醌类化合物。醌作为强电子受体,可从激发态GQDs接受电...
布氏锥虫血液型生活阶段完全依赖葡萄糖代谢产生 ATP,该过程发生在类过氧化物酶体细胞器糖体中。许多研究关注葡萄糖摄取与代谢,但此前无法监测活寄生虫细胞和细胞器葡萄糖浓度变化。作者开发了一种非破坏性技术,利用荧光蛋白生物传感器 FLII12Pglu-700μδ6 结合流式细胞术,监测布氏锥虫细胞质和糖体葡萄糖水平。携带该传感器的寄生虫...
开发一种简单、直接、灵敏、特异且快速的代谢物检测方法,对生物、医学和食品应用具有重要意义。管状容器便携且易获取,广泛用于细胞生物学、化学合成及家庭健康检测。本文首次报道了一种基于管状结构的涂绘式安培生物传感器,用于检测葡萄糖和乳酸。该传感器通过在塑料管内壁手工涂绘碳石墨墨水和银/氯化银(Ag/AgCl)墨水构建工作电极、参比电极和对...
本研究利用CeO2@CuO核壳纳米结构(CeCCS NSs)制备了一种第四代葡萄糖生物传感器。采用Ocimum tenuiflorum叶提取物作为绿色还原和稳定剂,在1 wt% CeO2核上制备0.2、0.4、0.6和0.8 wt% CuO壳层。XRD、UV-Vis、FTIR、SEM和HR-TEM证实核壳结构成功形成。其中0.4 w...
本文报道了一种用于过氧化氢(H2O2)伏安传感的平台,基于氮掺杂石墨泡沫负载普鲁士蓝颗粒(PB/NGF)。石墨泡沫通过化学气相沉积合成,氮掺杂通过介质阻挡放电实现,普鲁士蓝颗粒通过电沉积生长在氮掺杂石墨泡沫上。扫描电镜证实氮掺杂石墨泡沫具有多孔互连结构,X射线光电子能谱和拉曼光谱证实成功引入氮元素。循环伏安法和电化学阻抗谱表征表明,...
微生物燃料电池(MFC)传感器可用于污水中有毒物质的连续在线监测,但其信号常受污水有机强度波动干扰。本研究通过向生活污水中添加乙酸和葡萄糖(150、300和500 mg COD/L)作为补充电子供体,考察MFC传感器对Cu(II)毒性检测的鲁棒性。结果显示,添加500 mg COD/L乙酸时性能最佳:当污水有机强度突然降低75%时,...
本文提出一种用于批量生产电化学纸基分析器件(ePADs)的新方法。该器件完全通过丝网印刷技术制备,由线性微流道和疏水壁组成,疏水壁用稀释的紫外丝网印刷油墨在4号色谱纸上图案化,并印刷碳和/或Ag/AgCl导电油墨构成三电极系统。作者对印刷工艺进行了表征和优化,使每一层仅需一次刮印即可完成图案化。这些ePADs被用作换能器开发葡萄糖生...
本文综述了石墨烯(GR)及其衍生物在电化学生物传感器中的最新进展。石墨烯具有优异的电导率、大比表面积、快速电子转移动力学和良好生物相容性,可显著增大电极电活性面积并促进酶、抗体、DNA 等识别元件的固定。综述重点讨论了葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根过氧化物酶(HRP)、血红蛋白(Hb)等酶固定策略,以及石墨烯/氧化石墨烯(GO)/还原...