Progress and recent advances in phosphate sensors: a review.
本综述系统回顾了无机磷酸盐与有机磷酸盐传感器的发展进展。磷酸盐是环境和生物体系中的重要污染物,其快速、灵敏、选择性检测对水质监测、临床诊断和农业管理具有重要意义。文章重点介绍了多种磷酸盐传感方法,包括安培型与电位型酶电极、植物组织电极、丝网印刷电极等生物传感器形式,以及荧光、化学发光、发光和电位型离子选择性电极等仪器探针。综述还强调...
本综述系统回顾了无机磷酸盐与有机磷酸盐传感器的发展进展。磷酸盐是环境和生物体系中的重要污染物,其快速、灵敏、选择性检测对水质监测、临床诊断和农业管理具有重要意义。文章重点介绍了多种磷酸盐传感方法,包括安培型与电位型酶电极、植物组织电极、丝网印刷电极等生物传感器形式,以及荧光、化学发光、发光和电位型离子选择性电极等仪器探针。综述还强调...
本文报道了一种模板导向自组装策略,以功能化石墨烯为基本构建块,构建层级有序的石墨烯–酶–纳米粒子生物电极,用于电化学传感。阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)被用于制备响应性功能界面,并通过改变石墨烯表面静电电荷,引导其在自由平面 sp2 碳片表面进行模板导向组装。胆固醇氧化酶(ChOx)和胆固醇酯酶(ChEt)通过分子间吸...
本文报道了一种安培法甘油三酯(TG)生物传感器。脂肪酶(lipase)、甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)共固定于氧化镍纳米粒(NiONPs)–壳聚糖(CHIT)纳米复合层,该层吸附在电沉积于金(Au)电极表面的氧化锌/锌六氰合铁酸锌(ZnO–ZnHCF)杂交膜上。采用循环伏安法(CV)、原子力显微镜(AFM)和电化学...
本文报道了一种基于纳米结构氧化镍(NiO)纳米棒(NRs-NiO)的微流控生物传感器芯片,用于通过电化学方法直接测定人血中总胆固醇浓度。该芯片在缓冲溶液中以临床相关浓度检测胆固醇,具有较高可靠性和时间效率。微流控通道构建在共固定胆固醇酯酶(ChEt)和胆固醇氧化酶(ChOx)的NiO纳米棒电极上,该电极作为工作电极;裸氧化铟锡(IT...
当前,嵌入金属纳米粒子的聚合物薄膜可为生物分子固定化提供适宜微环境,使其在保持生物活性的同时获得所需取向,促进固定化酶与电极表面之间的电子转移,改善酶构象并提高生物活性,从而增强传感性能。本文综述了金属纳米粒子-聚合物杂化材料的多种制备方法,并简要讨论其在不同电化学生物传感器中的应用。通过工程化调控金属纳米粒子与聚合物网络在形貌、粒...
本文报道了一种基于金-聚吡咯纳米复合材料修饰聚吲哚-5-羧酸金电极的安培法甘油三酯(TG)生物传感器。脂肪酶、甘油激酶和甘油-3-磷酸氧化酶通过共价共固定方式负载于电极表面,形成级联酶电极。采用透射电镜、扫描电镜、电化学阻抗谱、傅里叶变换红外光谱和循环伏安法对电极进行表征。传感器在pH 6.5、35 ℃、对Ag/AgCl +0.1 ...
本文对一种可产生化学放大信号的电化学生物传感器的工作过程进行数值建模。该传感器利用协同底物转化实现化学放大,用于测定高反应性电子受体底物 S2 的浓度。模型基于非稳态反应-扩散方程,包含三个区域:电极表面被透析膜固定的酶溶液层、覆盖酶层的透析膜以及按 Nernst 扩散层处理的外扩散层。采用有限差分法求解方程组,通过改变影响酶动力学...
不同类别的聚合物材料,如纳米材料、溶胶-凝胶材料、导电聚合物、功能聚合物和生物材料,已被用于传感器和生物传感器的设计。近年来,常采用直接吸附、共价键合、戊二醛交联、复合、酶混合或功能化微球等方法,将酶或识别元件固定在聚合物修饰电极上。普遍认为,聚合物修饰电极上的分析传感具有低检测限、高灵敏度、低施加电位、良好稳定性、高效电子转移以及...
本研究构建了一种基于铵离子选择性聚氯乙烯(PVC)膜电极的电位型谷氨酸生物传感器。将谷氨酸氧化酶(GOD)通过化学方法固定于含棕榈酸和非精胺(nonactin)的PVC铵离子选择性膜表面。谷氨酸在GOD催化下发生氧化脱氨反应,生成α-酮戊二酸、过氧化氢和铵离子;产生的铵离子由膜电极以电位法进行测定。作者系统考察了缓冲液浓度、pH、响...
酶因具有独特的底物特异性,是生物传感器和生物燃料电池电极中强效催化剂。这种特异性由氨基酸链基于非共价作用形成的复杂三维结构决定,同时也导致酶寿命通常仅为数天至数周。然而,许多电化学应用需要寿命达数月甚至数年。本迷你综述批判性地概述了应对酶寿命短这一限制生物电化学电极整体寿命问题的策略与思路。最常见的方法是稳定酶本身:多种固定化技术通...
本研究将商业脂肪酶(lipase, LIP)、甘油激酶(glycerol kinase, GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(glycerol-3-phosphate oxidase, GPO)通过共价偶联共同固定在蛋壳膜(egg shell membrane, ESM)上,构建了用于检测甘油三酯(triglyceride, TG)的酶电...
本文报道了一种用于检测乳糖的集成安培生物传感器。该生物电极以3-巯基丙酸(MPA)自组装单分子层(SAM)修饰的金电极为基底,将β-半乳糖苷酶(β-Gal)、葡萄糖氧化酶(GOD)、辣根过氧化物酶(HRP)和氧化还原介质四硫富瓦烯(TTF)通过透析膜共同固定。β-Gal催化乳糖水解生成葡萄糖,GOD将葡萄糖催化氧化为葡萄糖酸和过氧化...
本文报道了一种新型高效酶电极,可通过氧化石墨烯(GO)片层上的羧基与葡萄糖氧化酶(GOx)氨基之间的共价连接直接获得。所得葡萄糖生物传感器在葡萄糖检测中表现出宽线性范围,最高可达 28 mM mm-2,灵敏度为 8.045 mA cm-2 M-1。固定化葡萄糖氧化酶的氧化石墨烯电极还具有良好的重现性和储存稳定性,表明其具有广泛实际应...
纳米半导体晶体可提高光化学反应效率并显著增强酶催化活性,从而构建新型光电化学系统。本文以葡萄糖氧化酶(GOx)/氧化锌(ZnO)纳米颗粒体系为模型,研究半导体纳米颗粒对酶电极的光伏效应。紫外-可见光谱和圆二色性(CD)结果表明,GOx与ZnO纳米颗粒偶联后其二级结构基本保持,α-螺旋比例由26.2%升至30.5%,说明酶仍保持活性构...
本研究开发了一种用于连续估算鱼类血糖的生物传感器系统。由于血液凝固和蛋白在传感器表面聚集会降低输出信号,直接实时测量血液成分困难,因此选择眼球巩膜间质液(EISF)作为传感器植入位点。对尼罗罗非鱼 EISF 与血糖浓度的关系评估显示,两者高度相关(y=2.2996+0.9438x,R=0.960,n=112)。基于该相关性,作者制备...
本研究开发了一种基于丙酮酸氧化酶(POX)的生物传感器,用于研究硫胺素(维生素B1)分子对酶活性的影响。该传感器采用化学共价固定化方法,以明胶为基质、戊二醛为交联剂,将POX固定于溶解氧(DO)探针表面。POX在磷酸盐和氧气存在下催化丙酮酸氧化脱羧生成乙酰磷酸、CO2和H2O2,并消耗溶解氧。硫胺素是POX的激活剂,传感器响应随硫胺...
本研究将植物来源 Amorphophallus companulatus 的酪氨酸酶固定化于蛋壳膜,用于构建多巴胺电化学生物传感器。比较了物理吸附、吸附后戊二醛交联以及戊二醛活化蛋壳膜后再吸附三种固定化策略,结果表明先以戊二醛活化蛋壳膜再吸附酶可稳定酪氨酸酶并保留较高活性。由 Lineweaver–Burk 图计算得到多巴胺盐酸盐的...
本文开发了一种用于儿茶酚(catechol)特异性测定的酶电极,采用来源于茄子(Solanum melongena L.)的儿茶酚氧化酶(catechol oxidase, COX, EC 1.10.3.1)并结合溶解氧(DO)探头构建。该电极利用COX特异性催化儿茶酚氧化并消耗氧气,通过监测溶解氧信号变化实现定量检测。优化研究确定...
本文系统介绍临床诊断中基于生物传感器方法的基本原理、发展与应用前景。作者将生物传感器定义为物理换能器与生物识别系统的空间统一,并以 HIV 筛查 ELISA 为例说明免疫传感器可合并样品中分析物分离与信号转导,减少试剂、缩短时间、简化操作并便于自动化。文章回顾酶电极历史,重点讨论代谢传感器:安培葡萄糖电极利用葡萄糖氧化酶(GOD)催...