酶的可重复使用是可持续生物技术和生物传感器开发的基础。本研究利用集成石英晶体微天平（QCM）动力学与外切酶活性实时监测，对DNA聚合酶的可重复使用性进行了首批定量评估之一。结果显示，固定化T7 DNA聚合酶在三个90 min反应循环后仍保留约50%的初始活性，在五个循环后保留约20%；而较短的45 min循环活性显著更低。这一结果提...
酪蛋白影响乳品凝固、收率和产品质量。本研究旨在开发并验证一种基于木瓜蛋白酶（EC 3.4.22.2）的生物传感器，用于定量全脂乳中的酪蛋白，评价其动力学行为，并与高效液相色谱（HPLC）进行比较。方法上，将木瓜蛋白酶固定在尼龙膜和木薯淀粉生物聚合物上，测定酶动力学（KM）、稳定性、灵敏度、精密度和线性，并采用t检验（α=0.05）比...
蛋白质在生物医学应用中面临抗体产生、蛋白酶降解、肾脏快速清除和半衰期短等挑战。为解决这些问题，研究者开发了多种纳米递送系统，其中病毒样颗粒（VLPs）因能高效封装和运输蛋白而成为重要方案。VLPs是自组装蛋白复合物，可增强蛋白稳定性、延长循环时间、保持生物活性，并改善治疗或成像靶向，同时减少全身暴露带来的副作用。本综述系统总结了将蛋...
近年来，花状固定化酶的合成取得重要突破，即有机-无机杂化纳米花（hNFs）。该类材料由酶等有机组分与金属离子（如Cu2+）形成的金属磷酸盐无机组分自组装而成，虽最初偶然发现，却表现出显著高于游离酶和常规固定化酶的催化活性与稳定性。其多孔结构、高比表面积和有利酶构象可改善传质并保护活性位点，使酶在极端pH、温度及有机溶剂中保持活性，并...
基于酶的生物传感器通常采用滴涂法进行表面修饰，但该方法存在重现性低、咖啡环效应明显以及难以规模化生产等缺点，限制了其实际应用。为克服上述限制，本文提出一种用于无试剂酶基生物传感器的喷墨打印酶交联表面功能化策略。该方法在丝网印刷电极上依次打印酶层、交联层和保护层，并在喷墨打印过程中将纳米材料与反应底物共同预载。喷墨打印电极可实现酶的均...
开发新型高效生物传感器用于有机/无机化合物检测是分析化学在临床诊断和生物医学研究中的挑战。电化学酶基生物传感器因成本低、选择性和灵敏度高而具有商业成功优势。核壳纳米粒子凭借独特理化性质和可调控表面特性，成为构建酶基电化学生物传感器的多功能平台。本文系统综述了核壳纳米粒子用于酶基电化学生物传感器的最新趋势与进展，并对2007—2023...
福莫西汀耐药蛋白（FosA）是一类二聚体金属依赖谷胱甘肽转移酶，可将抗生素福莫西汀（fosfomycin, Fos）与谷胱甘肽（GSH）共轭，使其失去抗菌活性。本研究比较了来自铜绿假单胞菌（FosAPA）和肺炎克雷伯菌（FosAKP）两种 FosA 的功能特征。将两种酶编码序列克隆至 T7 表达载体，并在大肠杆菌中表达可溶性活性蛋白...
本研究将聚乙二醇二丙烯酸酯/聚环氧乙烷（PEG-DA/PEO）互穿聚合物网络水凝胶（IPNH）挤出成一维纤维和二维网格，并验证其用于酶固定化和二氧化碳捕集的可行性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了 IPNH 的化学组成和 UV 交联反应。挤出纤维平均拉伸强度约 6.5 MPa，断裂伸长率约 80%，可弯折和扭转，适合后续纺织加工...
本研究旨在确定哪种电化学沉积羰基功能化聚合物最适合作为直接共价固定生物催化剂（酶）的电极基底。为此，构建了三种导电聚合物（聚香兰素、聚反式肉桂醛、聚4-羟基苯甲醛）与酪氨酸酶和碱性磷酸酶组合的安培生物传感器，用于检测神经递质（多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺）和苯基磷酸盐（对氨基苯基磷酸盐、对苯二酚二磷酸盐）。聚合物通过线...
酶生物传感器的发展已成功克服酶不稳定、酶活性损失或响应时间长等挑战。在电分析领域，酪氨酸酶被用于开发生物传感器，利用其催化多种具有抗氧化和神经递质作用的酚类化合物氧化的能力。本综述系统评述了用于开发高灵敏电化学生物传感器的主要酪氨酸酶固定化技术。固定化策略主要按酶与支持材料结合的可逆/不可逆程度分类。每种酪氨酸酶固定化方法各有优势和...
本文报道了一种将碱性磷酸酶（ALP）通过绿色方案包埋于三维聚合物网络中制备透明水凝胶（ALP@AETA）的研究，该材料可室温储存，并有望作为一次性生物传感器平台用于快速检测ALP抑制剂。作者考察了不同ALP固定策略，并与不含酶水凝胶比较研究新材料性质。通过监测固有荧光随温度的变化，表征固定酶的构象与稳定性，以研究水凝胶内酶的展开/折...
酚是化学工业废水中常见的有毒污染物，即使低浓度也具有强毒性。本研究报道了一种绿色、简便、快速的酚定性生物传感方法，采用辣根过氧化物酶（HRP）与铜离子（Cu2+）或钙离子（Ca2+）通过蛋白-无机自组装制备杂化纳米花（hNF），并将其负载于聚偏氟乙烯（PVDF）膜上。SEM、EDS、FTIR 和 XRD 证实酶被有效包埋于杂化结构中...
人类依赖农业获取食物，杀虫剂和农药被广泛用于提高产量。有机磷化合物（organophosphates, OPs）既用作杀虫剂/农药，也被制成 G 型和 V 型神经毒剂，可严重抑制神经系统功能，对环境、人类和非靶标动物具有高度危害。为避免其毒性，发展快速、可靠的检测与中和方法十分必要。传统电化学、液相色谱和气相色谱等方法虽灵敏准确，但...
随着酶工程能力快速发展以及制造简便、成本低、可靠性高等优势，微生物脂肪酶受到更多关注。固定化酶可重复使用，并能在体系中持续催化反应。低离子强度下常采用疏水载体固定化酶，该方法可在一步中实现脂肪酶的固定化、纯化、稳定化和超激活。与亲水载体相比，疏水载体上底物扩散更有利，这些策略对酶固定化性能至关重要。固定化还可提高酶的最适pH和热稳定...
微生物学、生物催化、重组分子生物学与纳米技术的融合，对开发纳米生物药物和传感技术具有关键意义。基于酶的纳米生物传感器在环境、制药、食品和生物炼制等领域具有应用前景，要求酶在极端操作环境中长期保持可靠催化效率和功能。近年来，利用嗜热微生物来源的热稳定酶（thermozymes）生物制备纳米生物传感器被视为可行设计。热稳定酶具有稳健性，...
本综述系统总结了基于纳米材料修饰电极的酶促与非酶促电化学葡萄糖生物传感器研究进展。文章首先介绍葡萄糖生物传感器的基本组成、三电极体系及影响电化学性能的关键因素，随后比较金属、金属氧化物和杂化/复合纳米材料用于修饰电极的制备策略、检测机制及其对酶促和非酶促葡萄糖传感性能的作用。综述涵盖四代葡萄糖生物传感器的电子转移机制、酶固定化方法、...
为监测患者血糖，本研究制备了基于石墨棒（GR）电极的电化学葡萄糖生物传感器，电极表面电化学修饰树枝状金纳米结构（DGNs）并固定葡萄糖氧化酶（GOx），以吩嗪甲磺酸盐（PMS）为可溶性氧化还原介质。比较了三种GOx固定化方法：吸附于DGNs并用戊二醛（GA）蒸气交联（GA-GOx/DGNs/GR）、共价固定于11-巯基十一酸自组装单...
具有商业价值的酶（如脂肪酶、淀粉酶、漆酶、植酸酶、碳酸酐酶、果胶酶、麦芽糖酶、葡萄糖氧化酶等）具有多功能特性，已广泛应用于精细化工、环境、医药、化妆品、能源、食品、农业和营养保健品等领域。然而，生物催化剂在苛刻工业条件下常存在稳定性差、难以回收和重复使用等局限。将酶固定化可显著提高其操作稳定性、催化活性并便于重复使用。目前，功能化聚...
D-氨基酸氧化酶（DAAO）可结合多种 D-氨基酸且亲和力不同，因此开发具有选择性的 DAAO 酶生物传感器仍是实际应用中的挑战。本文提出一种构建具有不同底物选择性生物传感器的方法。首先，通过理性设计在 DAAO 中引入点突变，提高其对 D-丝氨酸的选择性。随后，对野生型酵母 DAAO（RgDAAO WT）以及人源 DAAO W20...
酶作为高效生物催化剂，被广泛应用于医药、食品、环境、生物传感和生物燃料电池等领域。然而游离酶在极端pH、温度、有机溶剂等条件下易失活，且难以回收，限制了实际应用。将酶固定化在碳纳米管（CNTs）表面可制备高稳定性、可重复使用的纳米生物催化剂。功能化CNTs具有大比表面积、高导电性、良好生物相容性和快速电子转移特性，是酶固定化的优良载...