本研究基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）与新型双金属铜/镍核壳纳米粒子（Cu@Ni CSNPs）构建的纳米复合材料（Cu@Ni CSNPs/N-GQDs NCs），开发了一种用于葡萄糖监测的高灵敏、高选择性生物传感器。N-GQDs 经电子结构调控后，可抑制双金属核壳纳米材料的聚集，并分离界面产生的电荷；该复合材料兼具 N-GQD...
本文构建了一种无标记电化学生物传感器，用于抗生素（卡那霉素，kanamycin）检测，将分裂G-四链体DNA酶作为信号报告分子。为提高信噪比，将两条富含鸟嘌呤的寡核苷酸序列G1和G2分别封闭在两种发夹探针中，防止其自发组装成分裂G-四链体结构。同时设计由适配体作为识别元件的双拱探针，并引入两步酶促信号放大：第一步为靶标-适配体结合激...
本研究报道了一种基于丝网印刷电极的葡萄糖生物传感器，电极表面以含单壁碳纳米管（SWCNT）的有机硅溶胶-凝胶导电水凝胶修饰，并固定葡萄糖氧化酶。溶胶-凝胶基体由正硅酸乙酯（TEOS）、二甲基二乙氧基硅烷（DMDES）和聚乙烯醇（PVA）组成。循环伏安法表明，SWCNT修饰层可促进葡萄糖氧化酶辅基FAD的直接电子转移，使葡萄糖氧化产生...
本文报道了一种用于检测5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的新型光电化学生物传感器，其基于ZnO对MoS2/C3N4异质结的光电流抑制效应。首先，在ITO电极表面依次修饰MoS2和g-C3N4作为光电材料，以获得较强的光电流响应。随后，5hmC中的5-羟甲基（-CH2OH）被KRuO4氧化为醛基（-CHO），转化为5-甲酰胞嘧啶（5fC）。...
血清素（serotonin，ST）水平异常与行为及精神病性障碍、神经退行性疾病、自闭症、炎症综合征及类癌综合征等多种临床状态相关，因此在其临床相关浓度范围内快速检测具有重要医学价值。本文报道了一种基于金纳米铃铛（AuNRTs）修饰还原氧化石墨烯（rGO）纳米复合材料的新型无标签电化学生物传感器。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，...
卵巢癌是女性恶性肿瘤死亡的首要原因，MUC16蛋白又称癌抗原125（CA125）是卵巢癌早期诊断最常用的糖蛋白标志物。本研究开发了一种新型纸基生物器件，采用笔式纸面（pen-on-paper）技术在柔性摄影纸基底上手写银纳米颗粒/还原氧化石墨烯（Ag/RGO）导电纳米墨水，用于人体生物流体中CA125的识别。Ag/RGO纳米墨水通过...
本研究提出一种基于限制性内切酶Hinf1序列特异性消化的基因传感器，用于检测microRNA-541。Hinf1可识别并切割双链DNA中的特定序列。研究在石墨烯量子点修饰的铅笔石墨电极（GQDs/PGE）上，通过鸟嘌呤氧化信号追踪杂交事件与酶促反应。原子力显微镜监测电极制备各阶段，循环伏安法研究其电化学行为。结果表明，固定于电极表面...
糖类传感器是传感器件领域的广泛研究方向，其在医学诊断中的应用对早期癌症检测尤为重要。在此背景下，我们提出一种非酶光纤传感器，采用等离子体辅助倾斜光纤布拉格光栅（TFBG），并通过聚多巴胺（PDA）固定刀豆蛋白A（Con A）实现D-葡萄糖生物传感。该探针可实时、准确监测PDA层沉积过程，从而改善表面生物化学性能。在2 mg/mL多巴...
DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）是在DNA骨架上原位合成的荧光纳米团簇，使DNA探针本身具备无标记信号输出功能。本文首次提出具有GCC环结构且量子产率达51.6%的DNA-AgNCs，并证明在GCC环上引入双链结构可显著增强AgNCs的荧光强度。基于DNA二级结构与AgNCs荧光性能之间的关系，作者设计了一种由靶链诱导二级...
免疫传感器是一种基于抗原与固定在换能器表面的特异性抗体相互作用的亲和生物传感器。由于抗体与相应抗原之间具有特异性结合，免疫传感器具有高选择性和高灵敏度，尤其适用于医学诊断和生物分析领域。电化学免疫传感器通过电化学换能器记录电信号，可根据信号类型分为安培型、电位型、电导型和阻抗型。由于结构简单、易于便携，并可实现原位或自动化检测，电化...
生物传感器是由物理换能器与生物来源识别元件组成的分析装置，可赋予检测系统对目标分析物的敏感性与选择性。生物战剂指能够感染、伤害或致死人类及动物的微生物、病毒颗粒或毒素，可由军事力量或恐怖组织生产与传播，典型代表包括炭疽杆菌（Bacillus anthracis）、土拉弗朗西斯菌（Francisella tularensis）、布鲁氏...
利用等离子体材料增强电化学发光（ECL）是提升超灵敏生物检测灵敏度的重要方向，但如何充分理解并有效利用等离子体效应仍具挑战。本文通过水相核壳纳米工程制备二氧化硅包覆金纳米粒子（Au@SiO2 NPs），精细调控金核与二氧化硅壳尺寸，并通过液-液界面自组装将其构筑为致密单层纳米膜，再漂浮转移至氧化铟锡（ITO）电极表面，形成二维等离子...
实时在线毒性预警对保障供水安全具有重要意义。本研究首次构建发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）生物膜，在生物电化学系统（BES）传感器中同时输出电学与光学实时响应，用于 Cu(II) 毒性冲击预警。与生物阴极相比，生物阳极更适合作为敏感元件。在 1、3、6 mg/L Cu(II) 三种浓度下，传感器均产生电学警报；但光...
本文报道了一种用于检测糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）的无标记电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器通过两步法制备：首先将磷酸化聚乙烯醇（PPVA）涂覆于ITO电极表面，再负载Zr4+形成聚合物配位传感基质。PPVA中的磷酸基团可与Zr4+配位，而界面外侧的Zr4+可进一步与GSK-3β催化生成的磷酸化蛋白中的磷酸基团结合。以...
硫化氢（H2S）及其潜在氧化形式多硫化物（H2Sn，n>1）在脑功能中的关系与区别仍存在争议。本文构建了一种高效电化学生物传感器，用于同时监测小鼠脑内源性 H2Sn 和 H2S，并探索其在缺血和阿尔茨海默病（AD）两种脑疾病模型中激活 TRPA1 通道的作用。结合密度泛函理论（DFT）计算与电化学测量，作者理性设计并合成了两种新型探...
本文建立了一种简单高效的 L-半胱氨酸（L-Cys）荧光分析方法，基于氮掺杂碳点（NCDs）的荧光“off-on”模式。NCDs 通过一步溶剂热法制备。在探索其生物功能应用过程中，发现这些富含官能团的 NCDs 具有优异的光学性质。此外，新合成的 NCDs 表现出激发依赖的荧光发射特性，并能通过淬灭蓝色发射荧光良好地检测 Fe3+ ...
本文设计并展示了一种简便有效的平台，用于四聚体血红素蛋白血红蛋白（Hb）的共价锚定。该平台由萘基取代胺功能化凝胶型疏水离子液体（NpNH2-IL）构成，通过该平台将血红素蛋白共价固定于玻碳电极（GCE）表面，制备 Hb-NpNH2-IL/GCE 修饰电极。紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱结果表明，Hb 在 NpNH2-IL 上共价...
酶介导级联反应可用于放大信号并降低背景，因为酶能将无活性底物催化为活性底物以产生信号。本工作以金纳米颗粒（Au NPs）作为信号探针，负载DNA探针和碱性磷酸酶（ALP），实现双信号放大。基于酶介导级联反应，构建了以凝血酶（thrombin）为靶标的均相生物传感器。当溶液中存在靶标时，ALP催化焦磷酸盐（PPi）生成磷酸根（Pi），...
登革病毒是一种经蚊虫传播的单股正链RNA病毒，主要通过受感染的雌性伊蚊叮咬在人群中传播，引起登革热。为控制传染病扩散并保护人类健康，早期检测该病毒的需求日益增加。近年来，生物传感器因检测快速、成本相对较低、灵敏度和选择性优于免疫学及分子生物学等传统诊断方法，成为检测和定量病毒的重要工具。多数生物传感器采用电化学换能技术，因其易于构建...
白蛋白是维持血浆渗透压和营养平衡的球状蛋白，可结合并转运多种内源性或外源性物质，其浓度与人体健康密切相关。牛血清白蛋白（BSA）因结构与人体血清白蛋白（HSA）高度相似，长期作为模型蛋白用于生物、医学和食品研究；同时，BSA也是牛健康、乳肉质量、过敏原和载体蛋白的重要指标。传统蛋白定量方法如Biuret、Lowry、Bradford...