可靠生物传感平台对临床与环境样品中蛋白质的诊断检测和生物过程监测至关重要。生物传感器需具备稳定性、可重复性和高灵敏度，以检测极低浓度目标物并避免干扰物非特异性结合。本综述系统回顾2017—2019年适配体在金电极上用于蛋白质电化学检测的固定化技术，包括巯基化适配体直接固定、短连接子、链霉亲和素/生物素相互作用，以及DNA纳米结构和还...
金属导体与水性环境界面处的电子通量对制氢、环境扫描隧道显微镜和扫描电化学显微镜等领域很重要。Gurney于1931年提出电解过程中电子隧穿方案并给出发生条件。本文测量纯水中金电极间的低电压电流，利用电压开启与关闭时的时间依赖行为，评估稳态电流中来自电极与溶液中离子间电子隧穿、以及电极表面吸附离子中和的相对贡献。作者将较大的电流贡献归...
DNA双螺旋独特的电子与配体识别特性使其在生物分子电子学和生物传感器中具有应用潜力，但带电界面上DNA结构与其电子性质之间的关系仍不清楚。本文首次在电化学控制下采用原位偏振调制红外反射吸收光谱（PM IRRAS），研究通过C6烷硫醇连接子固定于金电极的腺嘌呤-胸腺嘧啶(dAdT)25和胞嘧啶-鸟嘌呤(dGdC)20双链DNA的亚分子...
本文报道了一种具有自组装能力的氧化还原标记肽的合成及其电化学电容行为，旨在构建可用于电分析应用的电化学活性电容界面。作者通过固相肽合成（SPPS）制备了含二茂铁（ferrocene, fc）氧化还原基团的肽 Ac-Cys-Ile-Ile-Lys(fc)-Ile-Ile-COOH。该肽中半胱氨酸侧链的硫醇基团可与金电极表面形成共价锚定...
自组装单分子层（SAMs）可在固液界面形成，常用于修饰固体表面性质。硫醇-金化学与烷烃链分子结合，为电极表面 SAM 修饰提供了可靠方法。以寡乙二醇（OEG）封端的烷硫醇单分子层具有优异抗污性能，被广泛用于生物传感器电极涂层，以减少非特异性结合。本文研究了羧基（COOH）封端 OEG 单分子层的介电性质，并提出通过混合少量 11-巯...
尽管已开发多种核酸传感器，但对于分子结合以及最终影响传感器灵敏度和可靠性的若干问题，我们仍缺乏明确答案。DNA探针在纳米尺度上如何分布在表面？当功能化表面高度异质时，探针分子与缺陷相互作用时构象如何受影响？DNA分子如何响应多种检测方法中施加的表面电场？利用原位电化学原子力显微镜和精细调控纳米尺度表面相互作用，我们能够在模型生物传感...
过去十年，微型电极上的蛋白质电化学不仅用于研究氧化还原蛋白的电荷转移性质，也推动了高灵敏度生物传感器和生物电子器件的发展。该领域的主要挑战之一是如何在电子元件与生物活性组分之间实现定向偶联。实现电极与蛋白之间快速、可逆电子转移的前提，是蛋白能以有利取向结合到电极表面。本文研究了静电结合和生物亲和标签结合策略，用于将马心脏细胞色素c（...
电极固定、氧化还原报告基团修饰的寡核苷酸在多种电化学生物传感器中发挥作用，因此通过或来自此类分子的电子转移备受关注。本文实验表征了短单链多胸腺嘧啶DNA远端亚甲基蓝基团与单分子层修饰金电极之间电子转移速率，DNA另一端通过位点特异性方式固定于电极。结果显示，该速率随寡核苷酸链长呈 -1.16 ± 0.09 次方标度。这种弱近似反比链...
本文设计并合成了一系列含马来酰亚胺和二硫键的二茂铁基电活性分子（EAMs），其结构包括非对称、非对称分支和分支类型。这些分子利用金-硫相互作用在金微电极表面形成自组装单分子层（SAMs），其中二茂铁作为可逆氧化还原探针，马来酰亚胺作为后续固定含巯基生物分子的模块化连接位点，二硫键则提供空气稳定的金锚定能力。EAMs与十一烷基二硫醚和...
铁蛋白是由24个亚基组成的球形铁储存蛋白，可形成外径约12 nm、内径约8 nm的空心壳，并在腔内储存多达4500个铁原子。其天然铁核可被化学或电化学方法提取，并可重新组装多种电活性材料，因此被认为适用于生物传感器和生物燃料电池。铁蛋白在电极表面的固定化是多种生物电子应用的关键。本文基于自组装单分子层（SAM），采用两种方法将马脾脏...
本文研究非水相纳米颗粒组装膜——单层保护簇（MPCs）作为蛋白质单层电化学（PME）中的吸附平台，用于研究氧化还原蛋白的电子转移。作者采用静电和共价等不同连接方式组装MPC膜修饰电极，并固定细胞色素c（cyt c）进行电化学分析。结果表明，体系背景信号（非法拉第电流）与MPC膜的结构和组成直接相关，包括纳米颗粒核尺寸、保护配体性质以...