Use of hafnium(IV) oxide in biosensors.
氧化铪(HfO2)具有高介电常数、热力学稳定性好且易于沉积等特性,可提升基于二氧化硅及其他半导体材料生物传感器的灵敏度、耐久性和可靠性。本文综述了 HfO2 在生物传感器中的应用:在基于场效应晶体管(FET)的传感器中用于检测离子和 DNA;在免疫传感器中用于检测抗原-抗体复合物;作为计算机断层扫描(CT)的对比材料;以及在中红外区...
氧化铪(HfO2)具有高介电常数、热力学稳定性好且易于沉积等特性,可提升基于二氧化硅及其他半导体材料生物传感器的灵敏度、耐久性和可靠性。本文综述了 HfO2 在生物传感器中的应用:在基于场效应晶体管(FET)的传感器中用于检测离子和 DNA;在免疫传感器中用于检测抗原-抗体复合物;作为计算机断层扫描(CT)的对比材料;以及在中红外区...
有机生物电子器件因柔性、便携、易制备和生物相容性而在传感领域具有应用前景。本文报道了一种新型有机光电化学晶体管(OPECT),它由有机电化学晶体管(OECT)和修饰有硫化镉量子点(CdS QDs)的光电化学栅极电极组成。得益于晶体管的固有放大功能,OPECT 生物传感器比传统生物传感器具有更高灵敏度。其传感机制归因于光敏半导体 Cd...
本研究开发了一种基于玻璃碳电极(GCE)修饰氧化石墨烯(GO)-丝素蛋白纳米纤维(SF)复合材料与金纳米粒子(AuNPs)的电化学生物传感器,用于DNA序列检测,传感器记为MCH/ssDNA/AuNPs/SF/GO/GCE。作者通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及电化学方法表征制备过程,并优化了探针DNA...
本文综述了近年来酶、DNA和免疫类生物传感器在医学、环境和食品领域的主要进展。生物传感器通常由生物分子识别元件、换能器和输出系统组成,可根据所用生物分子分为酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。这些器件能够以较低成本检测反应中产生或消耗的离子、电子或光学变化,相比传统分析方法更快速、简便且适合现场使用。文章回顾了电化学与光学换能器的基...
核酸已成为强大的生物与纳米技术工具。在生物和纳米技术实验中,从各类细胞中提取、纯化核酸及其储存方法对获得可重复实验结果至关重要;在纳米技术实验中,调控核酸构象多态性并提高碱基配对序列选择性对开发核酸基纳米材料很重要。然而,缺乏能够促进核酸有利行为的介质一直是瓶颈。离子液体(ILs)是可能用于调控核酸性质的溶剂。本文综述核酸在离子液体...
本文报道了一种基于新型纳米复合材料 Fc-ac-OMPA/MWCNTs 的直接 DNA 电化学生物传感器。该纳米复合材料由氧化还原低聚物“oligo-methoxy-phenyl-acetonitrile”(Fc-ac-OMPA)与多壁碳纳米管(MWCNTs)通过简单的 π-π 堆积相互作用形成,旨在改善生物传感器性能。氧化还原指示...
压电生物传感器是一类基于亲和相互作用记录原理工作的分析装置。其核心压电平台或压电晶体通过表面结合质量引起振荡频率变化来实现传感。本综述系统介绍了表面修饰抗体或抗原、分子印迹聚合物、单链DNA等遗传信息以及有机或生化来源受体的压电生物传感器,并讨论了这些识别元件与纳米颗粒联用的应用。文章对当前文献进行了概述,并对所报道方法进行了评述。...
本文报道一种基于电化学阻抗谱(EIS)的高选择性、无标记非霍奇金淋巴瘤基因传感器。传感器由导电静电纺丝纤维毡构成:丁腈橡胶(NBR)/聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGMA)半互穿网络纤维中嵌入聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT),表面先电聚合含 ATRP 引发位点的 PBrEDOT,再经表面引发 ARGET ATRP 接枝聚丙烯酸...
表面封闭是降低生物传感器非特异性吸附的关键步骤,在DNA/RNA传感中尤为重要。牛血清白蛋白(BSA)是最常用的封闭剂之一,其等电点为pH 4.6。尽管BSA吸附受净电荷影响且在等电点附近吸附量最大,但传统上多在中性溶液中用于封闭,导致其在光纤倏逝波(OFEW)DNA传感中封闭效果差。本文提出等电点BSA(iep-BSA)具有最佳封...
谷胱甘肽(GSH)是维持细胞内氧化还原稳态的关键分子,其水平异常与癌症等疾病相关。本文构建了一种无标记比率电化学 DNA 传感器,用于监测细胞内 GSH 水平。该传感器以 TCPP 修饰化学转化石墨烯(TCPP/CCG)修饰玻碳电极,通过 NHS 酯连接氨基化辅助 DNA(hDNA),并以 hDNA 为模板沉积银纳米颗粒(AgNPs...
华法林最佳剂量受VKORC1和CYP2C9基因多态性影响。为降低不良反应风险,应根据快速简便的监测结果调整剂量,但基于中国人群尤其是心房颤动患者大样本的药代遗传学剂量算法较少。本研究验证了一种基于新型快速电化学检测方法的药代遗传学华法林剂量算法,并在多中心研究中使用。采用三明治式电化学检测,以3′端短硫醇捕获探针和5′端二茂铁标记信...
植物传染性病害由真菌、细菌、病毒、类病毒、植原体及线虫等病原引起,是全球限制作物产量并造成经济损失的重要因素。病原检测是温室、田间及国境检疫中管理植物病害的首要步骤。目前常用免疫学方法包括酶联免疫吸附试验(ELISA)和直接组织印迹免疫分析(DTBIA),核酸方法包括PCR、实时PCR和点杂交,但这些方法耗时长、依赖复杂仪器,不适合...
本文以石墨烯作为二维原子晶体及其独特电子性质为切入点,综述了过去五年中石墨烯及其衍生材料用于定制或制造丝网印刷电化学(生物)传感器的研究进展。作者指出,纳米材料、印刷技术与微流控在电化学分析中的应用推动了“电化学分析文艺复兴”,而石墨烯因可低成本制备、易分散于多种基质,成为大规模生产电化学平台的前沿纳米材料。文章系统总结了滴涂、丝网...
导电聚合物(CP)基电化学生物传感器因制备简便、成本低、可直接电学读出生物分析物而受到关注。导电聚合物本身既是传感元件,又是生物识别事件的换能器,可简化传感器设计。本综述总结了 CP 基电化学生物传感器的研究进展,详细讨论了识别探针固定技术、信号转导机制以及多种目标生物分子的检测。文中介绍了物理吸附、电化学包埋、共价连接和亲和作用等...
石墨烯作为二维纳米材料中的明星材料,因其平面结构赋予的电子、光学和力学特性,在电化学领域受到广泛关注。石墨烯与电化学生物传感器的结合,为临床诊断和食品安全等应用创造了多种巧妙的传感策略。本综述全面概述了基于石墨烯的电化学生物传感器近年来的研究进展,重点讨论石墨烯基酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。文章总结了石墨烯及其纳米复合材料(...
碳纳米材料因可增大电活性面积、增强电子转移并促进分子吸附,被广泛用于电化学生物传感器。碳纳米管(CNTs)已用于生物分子检测,策略包括传统浸涂和滴涂、在电极上直接生长 CNTs,以及使用纯 CNT 纤维和纱线。近年研究还拓展到 CNTs 以外的多种碳纳米材料,石墨烯形式日益受到重视,包括还原氧化石墨烯、碳纳米角、石墨烯纳米泡沫、石墨...
生物传感器是依靠生物识别分子实现选择性生物分析的小型器件,其核心作用是将识别元件与目标分析物偶联,并在复杂样品基质中给出定量浓度信息。它们具有便携、低成本、响应快以及可在原位无需样品前处理等优点。DNA生物传感器在基因组筛查、临床诊断和个性化医疗中具有重要意义。传统基于微阵列和光学检测的DNA测序/筛查方法复杂且昂贵,因此研究致力于...
本研究基于表面增强荧光(SEF)构建了一种用于检测大肠杆菌 O157:H7(E. coli O157:H7)eaeA 基因的新型 DNA 传感器。通过 Cy3 标记的单链 DNA(ssDNA)与修饰在 Au@Ag 纳米棒表面的茎环 DNA 探针共杂交,研究了 Au@Ag 纳米棒表面增强荧光的间距依赖性。结果表明,当 Cy3 与 Au...
本文报道了一种用于皮摩尔级汞(II)离子(Hg2+)定量检测的超灵敏电化学DNA生物传感器。该策略将胸腺嘧啶-Hg2+-胸腺嘧啶(T-Hg2+-T)配位化学与外切酶III(Exo III)辅助的循环信号放大相结合。5'-巯基修饰的单链探针DNA通过Au-S键固定于金电极表面;在Hg2+存在下,探针DNA与含四个胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T...
本文综述了石墨烯及其衍生物在电化学生物传感器制备中的最新进展。文章系统讨论了石墨烯的机械剥离、化学氧化还原、化学气相沉积(CVD)等合成方法,以及氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)和石墨烯纳米复合材料在电极修饰中的应用。石墨烯具有大比表面积、高导电性、良好生物相容性和丰富缺陷位点,可作为电子导线促进酶或蛋白氧化还原中心与电...