本研究开发两种基于脂肪酶的新型阻抗生物传感器，用于水相中敌敌畏（diazinon）的高灵敏、快速定量检测。将来源于粗糙假丝酵母（Candida rugosa）的微生物脂肪酶（CRL）和猪胰脂肪酶（PPL）固定于功能化金电极表面。脂肪酶可特异性催化酯键水解，将敌敌畏转化为二乙基磷硫代酸（DETP）和2-异丙基-4-甲基-6-羟基嘧啶（...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）负载金纳米粒子（AuNP）-聚吡咯-聚丙酸吡咯共聚物（AuNP-PPy-PPa）纳米复合膜的电化学生物传感器。首先以硅烷（APTES）修饰的氧化铟锡（ITO）玻璃为基底，通过静电吸附沉积氧化石墨烯（GO）片层，并在循环伏安条件下电化学还原为 RGO；随后在 RGO 表面一步电聚合含 AuNP...
本文报道了一种基于4-氟-3-硝基苯基（FNP）接枝金盘电极的新型无标记电化学免疫传感平台。通过电化学还原4-氟-3-硝基苯重氮盐（FNBD）在金表面形成FNP接枝层，利用FNP中氟原子与抗白介素-2（anti-IL2）抗体氨基之间的亲核取代反应，将抗体共价固定于FNP/Au表面。接触角、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）表征...
随着对高灵敏度、简便、低成本且无标记 DNA 序列检测方法的迫切需求，本文首次报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）修饰玻碳电极（GCE/RGO）的无标记成釉蛋白基因（AMEL）生物传感器。该传感器利用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）监测探针 DNA 与靶 DNA 的杂交过程，并优化了探针在 RGO 表面的固定条件及其与靶...
阻抗谱是表征具有频率依赖行为的材料的有效工具。本文报道了一种全集成多通道阻抗谱提取电路芯片，可在宽频率范围内产生交流激励信号，并对阻抗响应的实部和虚部进行测量与数字化。电路采用0.5 μm CMOS工艺制造，面向细胞膜界面表征，信号发生器可产生10 mHz至10 kHz的正弦波；阻抗提取电路提供100 pA至100 nA可编程电流测...
分子识别界面与特异性靶标结合相关的法拉第换能信号可通过电化学阻抗谱和/或电容谱灵敏监测。本文以C反应蛋白（CRP）抗原-抗体相互作用为生物分子结合模型，对阻抗法（与电荷转移电阻相关）和电容法（与法拉第态密度相关）进行了比较评价。通过自组装单分子层构建无氧化还原探针的阻抗型界面和氧化还原锚定的电容型识别界面，比较评估了CRP检测的灵敏...
本文报道了在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性基底上简便电化学生长高密度金纳米结构的方法。先在 PET 上蒸镀 Ti/Au 导电层，再以 HAuCl4、CTAC 和 NaNO3 为电解液，通过控制电压、温度和表面活性剂浓度，分别获得金纳米刺（NTs）、金纳米珊瑚（NCs）、金纳米片（NSs）和金纳米线（NWs）。将凝血酶结合适配体 ...
本文报道了聚合糖与目标凝集素结合反应的阻抗转导。在0.95 V vs. Ag/AgCl下对吡咯-乳糖基和吡咯-3′-唾液酸乳糖基进行恒电位电氧化，得到薄而可重复的聚吡咯-糖膜。通过循环伏安法，在六氨合钌和氢醌存在下，证明花生凝集素（PNA）和阿穆尔槐凝集素（MAA）分别亲和结合到相应电极上。旋转圆盘实验测定两种聚吡咯膜及其与凝集素孵...
本文报道了一种基于辅助探针的高灵敏、无标记阻抗生物传感器，用于特定DNA序列的检测。该传感器将硫醇修饰的辅助探针与捕获探针共同自组装在金电极表面，随后用6-巯基-1-己醇封闭非特异性结合位点，再与无标记报告探针杂交形成双链结构。加入目标DNA后，目标DNA与捕获探针杂交并置换报告探针的一部分；辅助探针作为固定器捕获该被置换片段，使报...
本文提出制备稳定的阳离子聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）微球，并包埋铁氧化物纳米粒子（IONPs，8–12 nm）。IONPs 先在有机相中引入 PLGA，随后通过纳米乳液法在水相中形成微球并包覆壳聚糖。动态光散射测得微球平均粒径约 310 nm，pH 4.0 时复合微球 zeta 电位约 35 mV。将微球电泳沉积到 ITO 玻...
本文报道了一种基于碳纳米纤维（CNF）纳米电极阵列的无标记生物传感器，用于心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测，以辅助急性心肌梗死的早期诊断。作者将抗人心肌肌钙蛋白I单克隆抗体（anti-cTnI）固定于垂直排列的CNF表面，并采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）监测抗体固定及人cTnI结合过程。结果表明，抗体—抗原特异性结合会...
本文报道了一种基于电容检测的新型尿素生物传感器，采用纳米级分子印迹聚合物（nano-MIP）作为识别材料。将聚氯乙烯（PVC）与nano-MIP复合后涂覆于石墨电极表面，形成薄型敏感层。循环伏安法和阻抗谱用于监测电极表面修饰，并在K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6氧化还原体系中以交流阻抗评价其绝缘性能。该电容式传感器对尿素具有良...
本文报道了一种基于电化学生成还原氧化石墨烯（ERGNO）与聚苯胺（PANI）纳米复合膜的阻抗式、可自由切换 DNA 传感器。ERGNO 在 PANI 修饰的玻璃碳电极（GCE）表面通过电化学还原制备。探针 DNA 通过碱基环与纳米复合膜富共轭结构之间的 π–π 堆积非共价组装于电极表面，其负电单链 DNA 及空间位阻阻碍 [Fe(C...
本研究开发了一种新型高灵敏电化学生物传感器，用于测定超氧阴离子自由基（O2•−）。该传感器以铂电极为基底，将超氧化物歧化酶（SOD）固定于羧甲基纤维素–明胶（CMC–G）膜中，并引入水热合成的二氧化钛（TiO2）纳米颗粒。SOD 在 CMC–G–Pt 和 CMC–G–TiO2–Pt 表面实现直接电子转移，且无需介质。循环伏安和电化学...
本文报道了一种基于垂直配对环电极的电容免疫生物传感器，用于无标记检测抗原–抗体相互作用。该传感器在玻璃基底上依次溅射100 nm金层、热沉积550 nm聚对二甲苯-C（parylene-C）介电层、溅射50 nm金层，并旋涂SU-8保护层；随后通过SU-8显影、金刻蚀和等离子体刻蚀等步骤，在层状结构侧壁暴露出垂直配对的环电极。作者以...
本文模拟生物嗅觉，设计了一种基于蜜蜂化学感觉蛋白（CSPs）的嗅觉生物传感器。将中华蜜蜂触角CSP Ac-ASP3固定于互指金电极上，通过阻抗谱记录其对信息素和花香配体的响应。结果显示，传感器电荷转移电阻的相对降低量与配体浓度对数在10^-7 M至10^-3 M范围内呈线性关系。为阐明分子识别机制，作者对Ac-ASP3三级结构进行同...
C-反应蛋白（CRP）是一种急性期蛋白，其水平升高与多种疾病相关，尤其与心血管疾病风险密切相关。本文报道了一种灵敏、无标记、无放大且可重复使用的电化学阻抗生物传感器，用于检测人血血清中的CRP。该传感器基于在标准多晶金电极上受控并优化覆盖度的抗体固定。电荷转移电阻变化具有高度靶标特异性，在0.5–50 nM范围内与CRP对数浓度呈线...
本文提出一种16通道混合信号CMOS DNA分析仪，用于无标记电化学DNA检测。该芯片采用频率响应分析（FRA）方法，从生物传感器中提取阻抗的实部和虚部。FRA算法所需的乘法和积分两项计算密集型运算，由通道内双斜率乘法模数转换器（DS-MADC）在混合信号域完成，从而显著降低面积和功耗。输入电流与数字系数的乘法通过调节计数器控制的A...
本文报道了一种基于电化学纳米多孔氧化铝膜的无标记DNA生物传感器，用于军团菌（Legionella sp.）核酸检测。通过电化学阳极氧化在直径约76 μm的铂丝电极上制备氧化铝纳米多孔膜，将5'-氨基化32-mer DNA探针共价固定于纳米通道内。当互补靶DNA与探针杂交时，双链DNA占据并阻塞纳米孔，改变孔道内离子导电性及氧化还原...
器械相关感染检测仍是临床难题。细菌附着器械表面形成生物膜，对抗微生物药物产生耐药，增加病死率和发病率，常需手术移除感染器械。高昂费用、患者不适及风险凸显开发更高效、准确、快速检测方法的需求。与植入器械集成的生物传感器可提供有效诊断工具；在体内快速、灵敏地检测附着于器械表面的细菌有助于高效治疗。阻抗谱技术可通过监测阻抗特性变化检测微生...