Potential of Zinc Oxide Nanostructures in Biosensor Application.
生物传感器领域因氧化锌(ZnO)纳米结构的引入而取得显著进展,这得益于其独特的结构、电学和光学性质。ZnO纳米结构为生物传感器应用提供了诸多优势:其优异的电子迁移率能够促进生物识别元件与换能器之间的有效电子转移,从而提高灵敏度并降低检出限;同时,ZnO具有良好的生物相容性和低毒性,适合体内应用,可减少不良生物反应。本综述探讨了ZnO...
生物传感器领域因氧化锌(ZnO)纳米结构的引入而取得显著进展,这得益于其独特的结构、电学和光学性质。ZnO纳米结构为生物传感器应用提供了诸多优势:其优异的电子迁移率能够促进生物识别元件与换能器之间的有效电子转移,从而提高灵敏度并降低检出限;同时,ZnO具有良好的生物相容性和低毒性,适合体内应用,可减少不良生物反应。本综述探讨了ZnO...
等离子体比色传感器因其在可见光区的局域表面等离子体共振吸收而成为生物化学分析的重要工具。本文评估了 NAD(P)/NAD(P)H 作为氧化还原剂在酶促等离子体金纳米星(AuNS)半乳糖定量检测中的可行性。研究分别将半乳糖脱氢酶(GalDH)、醛糖还原酶(AR)和半乳糖氧化酶(GalOx)固定于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包覆的 AuNS...
本研究将二胺氧化酶(DAO)与辣根过氧化物酶(HRP)共固定于层状双氢氧化物(LDH)薄膜上,用于构建可实时监测组胺的电位型生物传感器。作者选用 Mg2AlCO3、Mg4FeCl 和 Ca2AlCl 三种 LDH 作为酶固定载体,制备双酶杂化纳米敏感膜,并将其修饰于电位型微离子选择性电极(l-ISE)表面。该传感器利用 DAO 催化...
酶电化学生物传感器在有机磷农药(OPs)残留检测中具有操作简便、响应快速、易于集成和成本较低等优势,有望成为传统检测技术的重要替代方案。本文综述了不同酶识别有机磷农药的原理,包括乙酰胆碱酯酶(AChE)、丁酰胆碱酯酶(BChE)、有机磷水解酶(OPH)及植物酯酶等对OPs的抑制或水解机制;介绍了电流型与光电型电化学生物传感器的常见检...
本文报道了一种用于快速测定椰奶中甘油三酯含量的屏印电极生物传感器。该传感器以碳工作电极、Ag/AgCl 参比电极和碳对电极构成的屏印电极为换能器,将脂肪酶(lipase)、甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)共固定于明胶膜中,并用戊二醛交联固定。检测时,甘油三酯在脂肪酶作用下水解为甘油和脂肪酸,甘油在 GK 和 ATP/...
电化学酶生物传感器是生物传感器中规模最大、商业化最成功的类别之一。将纳米材料整合到传感器中可显著提高灵敏度、检出限、稳定性、响应速率及其他分析性能,因此新型功能纳米材料成为众多传感器的关键组分。然而,由于可用纳米材料种类繁多,必须根据所需效应谨慎选择。本综述总结了各类纳米材料在电化学酶生物传感器中的近期应用,用于检测小分子生物分子、...
随着对敏感、可靠、可重复、快速且低成本检测设备的需求增加,传感领域受到广泛关注。传统方法常具有侵入性、昂贵和繁琐等缺点,而电化学传感器和生物传感器可克服这些不足。纳米材料作为分析信号换能器的引入推动了该领域发展。碳基纳米材料,尤其是石墨烯,因机械强度高、导电性好、可作为高效信号换能器以及具有高比表面积而易于功能化,成为生物传感器的理...
本文报道了一种利用烟草花叶病毒(TMV)颗粒作为酶固定支架的场效应生物传感器。纳米管状TMV支架可实现酶的密集、精确定向固定并保持催化活性。为验证该策略可行性,以青霉素酶与病毒颗粒偶联为模型体系构建了青霉素传感器。所开发场效应青霉素生物传感器具有Al-p-Si-SiO2-Ta2O5-TMV结构,并在含不同浓度青霉素G的缓冲液中进行电...
电化学监测非电活性物质需要稳定、选择性且对生理浓度敏感的生物传感器。我们将葡萄糖氧化酶修饰的碳纤微电极与快速扫描循环伏安法结合,用于实时测量脑组织中葡萄糖波动。本文定量比较了三种微电极表面酶固定策略:物理吸附、水凝胶包埋和静电纺丝纳米纤维包埋。结果表明,这些方法均可制备功能性微生物传感器。物理吸附固定葡萄糖氧化酶所得传感器对葡萄糖敏...
本研究基于噁嗪170高氯酸盐(O17)-乙基纤维素(EC)膜和固定于EC及水凝胶聚氨酯(PU)基质中的酶,构建了用于L-精氨酸(L-Arg)和L-天冬酰胺(L-Asn)的比率荧光生物传感器。L-Arg传感膜利用精氨酸酶和脲酶催化L-Arg及尿素水解产生氨;L-Asn传感膜利用天冬酰胺酶催化L-Asn水解产生氨。O17-EC膜与氨反应...
为开发可用于体外诊断、特别是单细胞水平代谢物监测的微型酶生物传感器,作者将葡萄糖氧化酶(GOx)和乳酸氧化酶(LOx)分别固定在10 μm铂超微电极(Pt UME)上,作为扫描电化学显微镜(SECM)探针。酶识别单元可改善微探针的灵敏度、时间响应和信息含量,但蛋白固定方式显著影响整体性能。本研究比较了常用酶固定方法,包括戊二醛交联、...
本文通过简单水热法合成三维花状 Bi2WO6 微球(3D-Bi2WO6 MSs),并利用扫描电子显微镜(SEM)和 X 射线衍射(XRD)对其形貌与晶体结构进行表征。随后,将 3D-Bi2WO6 MSs 用于固定辣根过氧化物酶(HRP),构建一种无介质过氧化氢(H2O2)生物传感器。光谱与电化学结果表明,3D-Bi2WO6 MSs ...
本文报道了以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板,通过低温水热法合成氧化钴(Co3O4)纳米结构的方法。SDS 的引入可调控产物形貌,使其呈“棉状”纳米结构而非相互连接的纳米线,并影响 Co3O4 中的电荷转移过程。作者将 SDS 辅助合成的 Co3O4 用于构建胆固醇生物传感器,并与未使用 SDS 合成的 Co3O4 电极进行对比。结果...
本文报道了一种以土豆提取物为天然还原剂,在水相中简便合成半胱氨酸功能化银纳米颗粒的方法。所得功能化纳米颗粒通过碳二亚胺偶联反应,将碱性磷酸酶共价固定于其表面。研究考察了半胱氨酸浓度、还原剂浓度、温度、pH和反应时间等参数对纳米颗粒形成的影响,并利用紫外-可见光谱分析表面等离子体共振变化。傅里叶变换红外光谱证实半胱氨酸通过硫醇盐键修饰...
本文报道了一种基于垂直排列氧化锌纳米棒薄膜(ZnONR)的可重复使用化学发光胆碱纳米生物传感器。作者采用混合湿化学法在玻璃基底上制备ZnONR,并以16-磷酸十六烷酸(16-PHA)自组装单分子层为交联剂,通过EDC/NHS活化将胆碱氧化酶(COD)和辣根过氧化物酶(HRP)共价固定于ZnONR表面。胆碱在COD催化下被氧化生成过氧...
本文报道了一种用于蔗糖检测的集成安培生物传感器。该传感器以3-巯基丙酸(MPA)自组装单分子层修饰的金盘电极为基底,通过透析膜将转化酶(INV)、果糖脱氢酶(FDH)和氧化还原介质四硫富瓦烯(TTF)共同固定于电极表面。在搅拌溶液安培检测中,施加+0.10 V(vs Ag/AgCl)电位,蔗糖在1.2×10^-6–3.0×10^-3...
微电极生物传感器可用于探测脑组织间液并估计谷氨酸等神经递质的胞外浓度,其选择性主要依赖固定在微电极上的酶保持高底物特异性。然而,酶固定方式对底物特异性的影响尚不清楚,且生物传感器在脑生物样品中的准确性尚未与常规分析技术可靠比较。本研究采用不同酶固定方法制备微电极生物传感器,包括戊二醛(glutaraldehyde, GA)和更温和的...
本文报道了一种基于壳聚糖(CHIT)–氧化锌纳米粒子(ZnONPs)复合膜的新型安培法甘油三酯(TG)生物传感器。将脂肪酶、甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)共价共固定于沉积在 Pt 电极表面的 CHIT–ZnONPs 复合膜上,并通过 X 射线衍射、扫描电镜、循环伏安和电化学阻抗谱进行表征。传感器在 pH 7.5、3...
聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)常用作含氨基、羟基或羧基聚合物的交联添加剂,但单独用于生物传感器蛋白固定尚未被充分研究。本文报道了利用 PEGDE 将葡萄糖氧化酶、D-氨基酸氧化酶和谷氨酸氧化酶共价固定于铂微电极,制备微电极生物传感器。所得传感器具有较高灵敏度和秒级响应时间,足以用于观察体内生物过程。酶活性在 4°C 保存数月及 ...
本文报道了一种基于聚乙烯醇(PVA)膜固定酶的电化学(安培法)甘油三酯(TG)生物传感器的构建方法。将商品化脂肪酶(lipase)、甘油激酶(GK)、甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)和辣根过氧化物酶(HRP)通过戊二醛偶联共固定于 PVA 膜上,制成酶电极。传感器在 0.4 V 极化下测量电流。结果表明,该传感器在 pH 7.0、25...