本研究以三种不同烷基链长的咪唑基离子液体（[Cnmim]Br，n=2、6、12）水溶液为介质，合成离子液体-聚吡咯（IL-PPy）复合材料。其中离子液体分别作为吡咯溶剂、聚吡咯乳液聚合介质和聚吡咯掺杂剂。通过循环伏安、差分脉冲伏安等电化学实验比较三种IL-PPy修饰玻璃碳电极（GCE）的性能，发现[C12mim]Br-PPy（C12...
本文报道了氧化石墨烯与葡萄糖氧化酶（GOx）的分子对接研究，用于潜在葡萄糖生物传感应用。氧化石墨烯的大比表面积和良好电学性质使其成为生物传感系统中酶固定化载体和换能器的最佳候选之一。分子对接结果表明，氧化石墨烯在葡萄糖生物传感器系统中可作为GOx酶固定化载体，因为它能与GOx在远离葡萄糖活性位点的特定区域自发结合，不干扰或阻断酶辅助...
在全球化与工业化快速推进背景下，亚硝酸盐作为农业肥料、食品防腐剂、染料助剂和工业缓蚀剂被广泛使用，过量摄入会通过膳食途径引发毒性、致癌风险，并对环境、自然栖息地和人体健康造成不利影响，因此亟需发展高效、实时的原位监测方法。电化学亚硝酸盐生物传感器因快速、小型化、超低检出限、多路复用和灵敏度高等优点，在临床研究与便携式即时检测中受到重...
石墨烯的发现开启了碳基纳米材料在生物技术与生物医学中的广泛应用。石墨烯基纳米结构材料因独特的结构、优异的化学、电学和力学性能，以及调控生物分子微环境的能力，在酶固定化、场效应晶体管、光伏器件和生物传感器等领域具有重要价值。本章报道了作者近期利用石墨烯基纳米材料包裹水解酶、构建稳健纳米生物催化剂的工作。作者通过共沉淀法合成石墨烯-四氧...
酶是自然界的高选择性、高效催化剂。近年来，金属有机框架（MOFs）作为固定化酶的多孔支撑基质受到关注。酶-MOF 复合材料具有催化效率提升、化学/热稳定性增强、活性位点易接近、可回收性和高酶负载等优点。但由于低密度和高分散性，酶-MOF 复合物的处理与分离具有挑战性。因此，具有磁性的金属有机框架（magnetic-MOF）可作为潜在...
铅笔芯因导电性、尺寸小、成本低且易获得，正越来越多地用作电化学电极材料，通常称为铅笔石墨电极（PGE）。与标准碳电极相比，PGE 具有可比的电化学性能，并适合一次性应用。文献表明，铅笔芯硬度（石墨/黏土比例）和电极表面预处理对分析性能至关重要。本综述系统描述 PGE 在生物传感分析中的应用，重点讨论固定化酶型传感器，并简要涉及核酸及...
生物传感器是由生物识别元件和换能器组成的装置，能够针对特定分析物提供选择性信息。近年来，生物学、生物工程、催化、电化学、纳米材料、微电子和微流控等领域的技术进步显著提升了生物传感器的设计与性能。基于脂肪酶、酯酶和磷脂酶的酶生物传感器是重要的分析工具，已应用于食品工业、油脂化学工业、可降解聚合物、环境科学以及医学诊断等领域，尤其可用于...
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）分子结构设计其固定化方法的新策略，以提高固定化酶的灵敏度与稳定性。利用MOLCAD多通道功能确定AChE表面的固定化结合位点，并从ZINC数据库（约5万个小分子）中筛选出11个候选亲和配体，包括(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素、(-)-没食子儿茶素、橙皮素、柚皮素、槲皮素、二氢杨梅素、(-...
本文通过氢氟酸刻蚀Ti3AlC2前驱体剥离制备了二维过渡金属碳化物MXene-Ti3C2。SEM和XRD结果表明，所得MXene具有类石墨烯二维纳米结构，表面部分以-OH终止，可为酶固定化提供适宜微环境并维持其生物活性与稳定性。基于MXene的金属导电性、生物相容性和水相分散性，作者将其作为新型载体固定化酪氨酸酶，构建无介质电化学生...
随着感染性疾病、代谢紊乱、癌症和环境污染物检测对快速、低成本、可重复、可靠且高灵敏方法的需求增加，传统方法因侵入性、耗时、昂贵和依赖专业仪器而受限。纳米材料作为信号换能器的生物传感器可克服这些缺点。碳纳米管（CNTs）因高机械强度、优良导电性、高效信号换能能力、高比表面积以及易于功能化以固定受体，在生物传感器中具有重要价值。CNTs...
生物偶联指对生物分子进行化学修饰，已广泛应用于生物学与生物物理研究，可拓展功能多样性，并支持生物催化、生物传感乃至治疗等应用。本综述总结细胞色素P450酶（P450或CYP）化学修饰如何促进对该类酶的理解；遗传修饰虽同样重要，但不在本文范围内。生物偶联通过光亲和标记、基于机制的抑制（MBI）和荧光研究，帮助获得P450结构信息并探究...
医疗保健领域通常只有在新技术被证明安全、有效且可靠后才愿意采用。随着心血管疾病（CVDs）死亡率上升，亟需发展更灵敏的诊断方法，以便在早期识别风险并防止致命后果。血液中胆固醇水平升高是CVDs的重要危险因素，胆固醇生物传感器已在脑部和心血管疾病的临床分析中显示出价值。本文综述了酶基胆固醇生物传感器的最新进展，重点讨论提高选择性和灵敏...
纳米多孔金（np-Au，又称 NPG）在过去十年中成为酶固定化的新型载体。该材料制备简便、孔径可调、比表面积高，并能兼容物理吸附、包埋、交联和共价偶联等多种固定化策略。作为稳定且高导电的电极材料，np-Au 尤其适合氧化还原酶固定化，可用于生物传感器和生物燃料电池。通过调节孔径，可增强酶的热稳定性。葡萄糖氧化酶（GOx）固定化是葡萄...
本综述（含35篇参考文献）系统总结了用于半乳糖检测的生物传感器策略及其分析性能。文章首先以表格形式比较了不同酶固定化方法和一系列半乳糖生物传感器的分析性能，随后进行详细讨论，并选取代表性实例说明这些传感器在实际样品中的应用。引言部分介绍了半乳糖检测在临床化学、食品和发酵等领域的重要性。综述重点讨论基于半乳糖氧化酶（GalOx）的生物...
酶是负责生物调节与代谢的基本生物催化剂。随着纳米材料设计、环境监测、生化工程和生物医学应用需求增长，酶与纳米颗粒及纳米材料接触的机会迅速增加，理解纳米材料–酶相互作用的本质变得重要。自2014年以来，酶已被用于修饰、降解或制备纳米颗粒/纳米材料；大量纳米颗粒/纳米材料也被用作酶固定化和生物传感器材料，以及酶模拟材料。在众多纳米颗粒和...
本研究采用物理吸附法将脯氨酸脱氢酶（PRODH）固定化于磁性介孔硅纳米材料Fe3O4-MCM-41-nPrNH2中，并系统考察其固定化与电催化活性。该磁性介孔硅网络比表面积达362 m2 g-1，有利于PRODH包埋，并显著提高酶对温度和pH失活的耐受性；在分析液温度达70 °C时仍保持对L-脯氨酸氧化的电催化电流响应。将包埋PRO...
本文综述了基于β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-gal）的生物传感器研究进展与应用前景。β-gal可水解乳糖等含D-半乳糖基底物，因而在乳品加工、乳糖不耐受诊断、临床与食品分析中具有重要价值。作者系统比较了吸附、物理包埋、共价固定、包封、固相法、纳米结构固定以及层层自组装和Langmuir-Blodgett膜等固...
由于快速城市化与工业化导致环境质量急剧下降，重金属污染对生态系统和人类健康构成严重威胁。饮用水中铬污染的快速、特异性检测因此至关重要。目前用于铬检测的标准分析技术与传感器包括光谱法、色谱法以及电化学、光波导和聚合物基传感器，但这些方法通常设备昂贵、操作复杂，难以实现现场即时检测。生物技术与微电子技术的协同发展为生物传感器在多种分析场...
本文报道了一种改进的甘油生物传感器，通过新型硫化亚铁（FeS）单分子导线，将NAD+甘油脱氢酶（GlDH）辅酶-酶蛋白复合物直接固定于金电极。作者采用动态恒电位安培法，在非缓冲条件、1.3 V下评价FeS基与传统PQQ基传感器的灵敏度、检出限和响应时间。在1–25 mM甘油范围内，FeS基传感器灵敏度较PQQ基提高77%，检出限降低...
本文报道了一种基于固定在金纳米棒（GNRs）上的对虾碱性磷酸酶（PM ALP）用于重金属检测的生物传感器方法。PM ALP 通过离子交换和疏水相互作用固定化在 GNRs 表面。固定化 PM ALP 水解对硝基苯磷酸酯（p-NPP）的最适 pH 和温度分别为 11.0 和 60 °C。动力学研究符合 Michaelis–Menten ...