Nanostructured ZnO and ZnO: Pd with MXene overlayer SPR biosensors.
在新冠疫情背景下,开发新型生物传感器具有重要意义。本文对两种光纤表面等离子共振(SPR)生物传感探针构型进行理论建模:金属/氧化锌/MXene 和金属/氧化锌:钯/MXene。探针采用塑料包层石英(PCS)光纤,去除一段包层并镀铝,再沉积氧化锌(ZnO)或氧化锌:钯(ZnO: Pd)纳米复合层及 Ti3C2Tx MXene 外层,利...
在新冠疫情背景下,开发新型生物传感器具有重要意义。本文对两种光纤表面等离子共振(SPR)生物传感探针构型进行理论建模:金属/氧化锌/MXene 和金属/氧化锌:钯/MXene。探针采用塑料包层石英(PCS)光纤,去除一段包层并镀铝,再沉积氧化锌(ZnO)或氧化锌:钯(ZnO: Pd)纳米复合层及 Ti3C2Tx MXene 外层,利...
功能纳米材料与精确设计纳米结构的发展为现场分析用实用生物传感器的制备提供了新机遇。二维(2D)和三维(3D)纳米材料具有独特的分级结构、高比表面积、层状构型、多尺度孔隙以及可在表面构建靶向识别功能的能力。这些分级结构可调节材料的电子性能、机械柔性和其他特性,并提供结构色、有序形貌及对外界刺激响应等附加功能。将不同纳米结构的独特特性与...
本文提出一种基于多功能肽和负载金纳米粒子(AuNPs)与亚甲基蓝(MB)的二维纳米材料 MXene 构建比率抗污电化学生物传感器的通用策略。MXene-Au-MB 纳米复合材料具有优异导电性,其中 AuNPs 可捕获含巯基末端生物分子,MB 用于产生电化学内标信号。该复合材料经 Nafion 固定于电极表面,锚定肽捕获羧基修饰二茂铁...
本文报道了一种基于MXene(Ti3C2Tx)的酶促电化学生物传感器,用于高灵敏、选择性检测胆固醇。所合成的Ti3C2Tx具有较大比表面积、良好生物相容性、优异电子导电性和水相分散性。通过连续自组装过程制备Chit/ChOx/Ti3C2Tx纳米复合膜,并利用扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和差分脉...
近年来,食品安全因化学与生物污染物引发的食源性疾病而备受关注。传统仪器分析虽准确,但存在步骤复杂、成本高、酶昂贵且便携性差等不足,因此开发简便快速的食品污染物检测手段十分必要。电化学生物传感器因操作简便、便携、稳定、易微型化且成本低而受到重视。二维纳米材料相比其他维度纳米材料具有更大比表面积,可显著提升传感器在检测食品毒素时的灵敏度...
良好的稳定性和可重复性是决定材料应用价值的重要因素。目前,过渡金属碳化物(TMCs)以二维 MXene、纳米复合材料、纳米颗粒、碳化物薄膜、纳米粉体和纳米纤维等形式受到广泛关注。TMCs 在不同环境中具有较高热稳定性,并表现出良好的可重复性;其丰富的电、热、机械和化学性质使其适用于多功能材料体系。本文综述了 TMCs 的多种合成路线...
唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素(Siglec)是细胞表面 I 型跨膜受体,其中 Siglec-5 作为白细胞抑制性受体,在正常髓系造血和急性髓系白血病等过程中具有潜在标志物价值。本文利用催化发夹组装(CHA)等温放大策略,结合 CRISPR-Cas12a 的反式切割活性,构建了基于二维超薄 Ti3C2Tx(MXene)的电化学发光(E...
由于生物无机层状纳米材料在生物医学与电子领域具有广阔前景,MXene 因生物相容性、药理应用、储能性能及单分子传感可行性而受到关注。本文基于密度泛函理论(DFT)对六种氨基酸(天冬氨酸 ASP、半胱氨酸 CYS、甘氨酸 GLY、苯丙氨酸 PHE、组氨酸 HIS、丝氨酸 SER)在氧端基二维碳化钛 Ti2CO2 上的结合能与基态构型进...
本研究利用二维层状纳米材料Ti3C2TX(MXene)固定肌氨酸氧化酶(SOx),构建了一种纳米结构电化学生物传感器,并首次用于尿液中前列腺癌潜在生物标志物肌氨酸(sarcosine,N-甲基甘氨酸)的检测。通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对MXene及其与壳聚糖复合材料的形貌和结构进行了表征。电化学测量、SEM...
开发具有高灵敏度和高选择性的先进生物传感器是生物传感领域的核心需求。为突破传统传感材料的性能限制,研究者已引入金属纳米颗粒、碳纳米材料、过渡金属硫族化合物等多种纳米材料。MXene 作为新兴二维无机纳米材料,由少原子层过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成,具有优异的电导率、荧光、光学和等离子体性质,以及良好的生物相容性,因此成为构建...
本文首次报道一种绿色、简便且低成本的一锅法电沉积技术(electroMXenition),可在数分钟内将二维MXene-Ti3C2Tx纳米片(MXNSs)均匀沉积到导电电极表面。在恒定电位下,胶体MXNSs溶液中的氧化还原反应产生电场,驱动纳米片向特定电极界面迁移并发生阴极电沉积,形成均匀薄膜。任务型离子液体4-氨基-1-(4-甲酰...
界面载流子复合是限制光电化学生物传感器发展的瓶颈。本研究构建高效光活性异质结,用作CD44蛋白光电化学(PEC)传感活性基底。利用BiVO4高光催化活性和Ti3C2Tx纳米片导电性,将部分氧化Ti3C2Tx原位生成的TiO2与赖氨酸功能化BiVO4构筑为TiO2/MX-BiVO4异质结。该结构促进光生载流子从BiVO4和TiO2快速...
本文报道了一种基于石墨相氮化碳纳米颗粒(g-C3N4)修饰碳化钛(Ti3C2)MXene 纳米片的高灵敏电化学发光(ECL)方法,用于蛋白激酶活性检测与抑制剂筛选。该策略将 kemptide 底物肽固定于金电极表面,并以蛋白激酶 A(PKA)为模型酶进行磷酸化。g-C3N4-MXene 探针可基于磷酸基团与 MXene 中富集 Ti...
MXenes是一类由早期过渡金属碳化物和碳氮化物构成的二维层状金属性材料,具有与金属相当的高导电性、增强的离子导电性、源于羟基或氧端基表面的亲水性以及良好的机械柔性。通过可调的刻蚀方法,MXenes的形貌可被有效调控为纳米颗粒、单层或多层纳米片,具有较大比表面积,有利于提升基于MXenes的传感器性能。此外,MXenes易于与其他材...
本研究提出一种基于 MXene 电化学信号放大与双链特异性核酸酶(DSN)扩增协同策略的电化学生物传感器,用于在总血浆中快速、阿托摩尔级同步定量多种肿瘤相关 microRNA。将合成的 MXene-Ti3C2Tx 与 5 nm 金纳米颗粒(AuNPs)修饰于双丝网印刷金电极(SPGE),并在两个工作区分别固定大量 DNA 捕获探针。...
本研究以 Ti3C2Tx MXene 纳米片为基底,负载 β-羟基丁酸脱氢酶(β-HBD),构建用于安培法检测 β-羟基丁酸(β-HBA)的电化学生物传感器。通过 X 射线光电子能谱、场发射扫描电镜、X 射线衍射和傅里叶变换红外光谱对 MXene 及纳米复合材料进行表征。结果表明,MXene 具有类石墨烯层状结构,可作为优良酶固定基...
表面等离子共振(SPR)已成为多种目标物原位生物亲和检测的领先技术,无需荧光或酶标记。本文报道了一种用于超灵敏检测癌胚抗原(CEA)的SPR生物传感器。该传感器采用Ti3C2-MXene基传感平台和MWCNTs-PDA-AgNPs信号增强剂。Ti3C2-MXene是一类新型二维过渡金属碳化物,具有大比表面积、亲水且生物相容的表面,适...
本文报道了一种新型二维MXene-Ti3C2/CuS纳米复合材料的简单水热合成方法。该复合材料表现出协同增强的过氧化物酶样活性,可作为高效模拟过氧化物酶,在过氧化氢存在下催化3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)氧化,产生蓝色显色反应。动力学研究表明,MXene-Ti3C2/CuS对TMB的催化活性高于单独的MXene-Ti3C2纳...
本文报道了一种基于DNA纳米结构修饰MXene(Ti3C2)纳米片的无标记电化学DNA(E-DNA)生物传感器,用于高灵敏检测烟曲霉产生的真菌毒素胶毒素(gliotoxin)。四面体DNA纳米结构(TDN)通过DNA磷酸骨架与MXene表面钛原子之间的配位相互作用简便固定于Ti3C2纳米片表面,避免了传统TDN探针中硫醇、生物素等繁...
可穿戴电化学生物传感器通过汗液分析实现无创生物标志物监测,但酶和生物材料在反复测试中易失活,汗液缺氧限制酶基传感器的检测范围与灵敏度,传统一体化电极制备方式也导致传感器寿命短。本文开发了一种可拉伸、可穿戴、模块化的多功能生物传感器系统,采用新型 MXene/普鲁士蓝(Ti3C2Tx/PB)复合材料,用于汗液中葡萄糖和乳酸等生物标志物...