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...
随着食品需求增长和农业可持续要求提高，食品工业废物与副产物的价值化受到重视。本文报道一种新型折纸纸基装置，用于同时测定十字花科（Brassicaceae）食品废物中葡萄糖和硫代葡萄糖苷含量，以评价废物质量与管理水平。该平台由两个协同工作的纸基生物传感器组成：单酶传感器和双酶传感器，分别用于检测葡萄糖和硫代葡萄糖苷。滤纸垫预先负载葡萄...
包覆剂（有机配体、聚合物和表面活性剂）对稳定纳米颗粒至关重要，但可能影响金纳米星（AuNS）基生物传感器的表面化学、理化性质和生物学特性。本研究证明，不同包覆剂会影响包覆及生物偶联 AuNS 的稳定性、功能化、生物催化和比色读出。作者以葡萄糖氧化酶（GOx）为模型酶，将包覆和生物偶联 AuNS 用作基于局域表面等离子体共振（LSPR...
近年来，模拟酶因稳定性高、制备简便和成本低而成为研究热点。本文通过简单水热法合成具有过氧化物酶样活性的Co3O4纳米片。结果表明，在Co3O4纳米片作用下，3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）可被H2O2氧化为蓝色产物oxTMB，在650 nm处有强吸收，从而建立了简单灵敏的H2O2比色检测方法，线性范围为2–200 μM，检...
电化学生物传感器已广泛应用于疾病管理中的代谢物检测系统开发。然而，传统静脉采血和指尖采血具有侵入性，且难以动态追踪多种代谢物。在多种体液中，唾液易于获取，被认为是无创代谢物检测的有前景候选物。近期关于唾液代谢物电化学生物传感器的研究已展现出高灵敏度和宽线性范围，但多数工作集中于单一代谢物检测。本文基于具有两个工作电极的柔性丝网印刷电...
尽管多种具有类酶活性的纳米材料已被用于生物分子检测，但基于聚合物材料构建高灵敏度生物标志物检测器仍具挑战。本文报道了一种基于π-共轭铜酞菁共轭聚合物纳米颗粒（Cu-PcCP NPs）的比色传感器，用于多种生物标志物检测。Cu-PcCP NPs 通过微波辅助聚合苯-1,2,4,5-四腈与 CuCl2 制备，并经系统结构表征。其 π-共...
为充分发挥5G基础设施在医疗中的应用潜力，将生物传感器与无线标签天线简单集成具有重要意义。本文提出一种新型葡萄糖-电阻转换机制，用于构建简单、无芯片、无电池的无线生物传感器。该传感器基于近场通信（NFC）标签天线实现：将天线的一部分替换为由银纳米颗粒（AgNPs）氧化得到的高阻氯化银（AgCl）层，作为阴极转换层；生物阳极由金纳米颗...
糖尿病是三大慢性病之一，常引发多种并发症，可影响身体多个部位甚至威胁患者生命。目前全球糖尿病形势严峻，准确检测血糖对糖尿病的诊断、治疗、用药以及患者自我管理非常重要。本文开发了一种基于丝网印刷电极（SPE）修饰石墨烯气凝胶（GA）/普鲁士蓝（PB）复合材料（GA@PB）的电化学葡萄糖生物传感器。GA@PB 以 L-抗坏血酸为还原剂，...
超微量汗液的高灵敏、高选择性分析仍是生物传感领域的重大挑战，而小体积液体的有效操控是解决该问题的关键。本文开发了一种具有润湿性与导电性双不对称集成的混合 Janus 膜（HJM），用于可穿戴汗液生物传感中的受控微体积液体传输。与传统多孔膜中不可控的液体扩散不同，该 Janus 膜的不对称润湿性赋予其独特的单向液体传输能力，突破压力达...
开发具有高灵敏度和低检出限的稳定光电化学（PEC）葡萄糖生物传感器是生物传感领域的重要需求。本文设计并制备了一种基于 TiO2 纳米管阵列/金/铂/葡萄糖氧化酶（TiO2NTs/Au/Pt/GOx）电极的高灵敏、稳定酶法 PEC 葡萄糖生物传感器。首先通过阳极氧化制备一维 TiO2 纳米管阵列，使入射光方向与载流子扩散方向正交。随后...