纳米材料在电化学生物传感器中的应用

纳米材料因其具有独特的性质,被广泛应用于研制和发展具有超高灵敏度、超高选择性的电化学生物传感器.本文总结了纳米材料在电化学生物传感系统中的主要功能,介绍了近年来国内外基于纳米材料构建的电化学生物传感器的研究进展,并对该领域的发展前景做出了展望.     

纳米材料在电化学生物传感器中的应用及纳米仿生界面的构建

对1995～2011年间各种纳米材料,包括金属纳米粒子、量子点纳米材料、碳纳米材料、复合纳米材料等在电化学生物传感器中的应用及纳米仿生界面的构建进行了综述。     

功能性纳米材料在电化学免疫传感器中的应用

新型功能性纳米材料以其诸多优良性质在构建电化学免疫传感器中备受关注,为电化学免疫传感器的开发和研究开辟了一片广阔天地。纳米材料在电化学免疫传感器方面的应用主要是将纳米材料作为传感器界面的修饰材料、生物分子的固载基质以及信号标记物等。本文就常见的功能性纳米材料在电化学免疫传感器中的应用做一综述。     

石墨烯纳米复合材料在电化学生物传感器中的应用

将石墨烯与其他纳米材料复合,是一种拓展或增强其应用的有效方法。借助不同组分间的协同作用,可以改善石墨烯的电学、化学和电化学性质,拓展和增强石墨烯的电化学效应,为固定氧化还原酶,实现直接电化学提供新型、高效的平台,应用于第三代电化学生物传感器的设计和制备,对葡萄糖、胆固醇、血红蛋白、DNA、H₂O₂、O₂、小生物分子等的检测显示出了优异的灵敏度和选择性。本文综述了基于石墨烯构筑的纳米复合材料在电化学生物传感器中的应用研究,包括石墨烯与贵金属、金属氧化物/半导体纳米粒子、高分子、染料分子、离子液体、生物分子等的纳米复合材料,并对石墨烯材料在电化学领域的发展方向和应用前景进行了展望。     

基于纳米材料电化学生物传感器的研究进展

近年来,纳米材料在电化学生物传感器领域的研究已成为前沿性的内容.纳米材料具备优异的物理、化学、电催化等性能,加之其量子尺寸效应和表面效应,可将传感器的性能提高到一个新的水平.基于纳米材料的电化学生物传感器呈现出体积更小、速度更快、检测灵敏度更高和可靠性更好等优异性能.该文按照纳米结构的分类,综述了近几年基于以下纳米材料...     

纳米材料在电化学分子印迹传感器中的应用进展

本文对近年来纳米材料在电化学分子印迹传感器中的应用做了概述.重点介绍了石墨烯,金纳米材料,银纳米材料,钯纳米材料,碳纳米管以及纳米粒子混合分子材料在电化学分子印迹传感器中的应用.并对纳米材料在电化学分子印迹传感器中的应用前景进行了探讨.     

纳米电化学生物传感器

纳米电化学生物传感器是将纳米材料作为一种新型的生物传感介质,与特异性分子识别物质如酶、抗原/抗体、DNA等相结合,并以电化学信号为检测信号的分析器件。本文简要介绍了生物传感器的分类和纳米材料在电化学生物传感器中的应用及其优势,综述了近年来各类纳米电化学生物传感器在生物检测方面的研究进展,包括纳米颗粒生物传感器,纳米管、纳米棒、纳米纤维与纳米线生物传感器,以及纳米片与纳米阵列生物传感器等。     

电化学生物传感器在发酵领域中的应用

本文综述了近10年来电化学生物传感器在发酵领域中的研究及应用。首先介绍了电化学生物传感器的基本原理及分类,然后对发酵领域中应用和研究最为广泛的酶电极以及微生物电极传感器进行了分类描述,并重点介绍和归纳了葡萄糖、乳酸、酒精以及甘油生物传感器的研究现状,集中探讨了两类传感器的抗干扰性与选择性等特性。     

纳米材料电化学与生物传感器——有机微污染物检测新途径

本文介绍了近年来纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的研究现状,分析了这些传感器中纳米材料修饰电极的特点,重点阐述了纳米材料在有机微污染物检测中的重要作用,列举了一些纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的应用。最后对纳米材料电化学与生物传感器用于有机微污染物的检测研究进行了简要评述和展望。     

基于纳米材料的细胞释放生物信号分子电化学传感器的研究进展

电化学传感器已被证实是一种检测细胞释放信号分子的有效方法.纳米材料如碳纳米材料、金属纳米颗粒,以及纳米复合材料等因其独特性质在电化学分析技术方面应用广泛.本文综述了近年来基于纳米材料的电化学传感器用于检测细胞中释放的信号分子的研究进展,并展望了其发展方向.     

有机磷农药生物电化学传感器的研究进展

为了监测有机磷农药给人类及整个生态环境所造成了的危害和影响，本文综述了最近几十年来电化学生物传感器技术在有机磷农药（OPs)检测领域的研究进展。     

Advantages of Carbon Nanomaterials in Electrochemical Aptasensors for Food Analysis

Electrochemical aptasensors appear as promising tools in food analysis, able to provide sensitive, fast and cost‐effective analysis, with the added advantage of portability. Carbon nanomaterials and in particular carbon nanotubes and graphene are among the nanomaterials most often used to build electrochemical aptasensors due to their good electrical conductivity, large surface area and multiple functionalisation possibilities. This review aims to give an overview of the types of carbon nanomaterials and their composites which have been used to enhance the performance of electrochemical aptasensors. Examples are detailed for the biosensors which were tested with real food samples. In these aptasensors, carbon nanomaterials have played different roles, from facilitating the immobilization of high amounts of aptamer and enhancing the electroactive area of the sensors to roles as nanocarrier for signaling probes in amplification schemes or even as electroactive probes generating the output signal. The survey of recent literature shows a positive evolution towards increased aptasensor testing with food samples. However, many challenges remain related to the better characterization of nanomaterials used, clarifying the roles of specific components in multi‐component nanocomposites and widening the types of food matrices and analytes tested with the aptasensors. Although we are still far from knowing when these novel tools will replace classic analytical methods in food analysis, carbon nanomaterials will certainly continue to play an important role in the design of future electrochemical aptasensors for food analysis.     

碳纳米管修饰电极在生命电分析化学中的应用进展

本文综述了近年来碳纳米管修饰电极在生命电分析化学中的应用进展,主要包括在神经递质、蛋白质、核酸以及其它与生命相关的小分子上的电化学研究,并展望了其应用前景。     

Thin Films and Composites Based on Graphene for Electrochemical Detection of Biologically‐relevant Molecules

Graphene is one of the most studied materials ever, owing to its exceptional electronic, mechanical and thermal properties, which allow for many different types of application. In this review, we shall concentrate on the use of graphene and derivatives for electrochemical sensors and biosensors, where emphasis is placed on the importance of surface functionalization as this permits synergistic combinations with other nanomaterials and biomolecules. In addition to describing recent advances in graphene‐based electroanalytical applications, we discuss a few examples of their use in detecting small biomolecules and in immunosensing for a few diseases using films and composites. Also discussed are the possible methods for mass production of graphene, which is key to low‐cost biosensors for implantable devices and portable systems in point‐of‐care diagnosis.     

电化学DNA传感器的研制及其医学应用

对近几年发展起来的电化学DNA传感器的研究工作进行了讨沦,详细论述了该类传感器的工作原理、探针固定化技术、杂交指示剂的类型以及在基因诊断、药物分析等方面的医学应用,并展望了应用前景和发展方向。     

Facile Fabrication of a Graphene‐based Electrochemical Biosensor for Glucose Detection

A simple and effective glucose biosensor based on immobilization of glucose oxidase (GOD) in graphene (GR)/Nafion film was constructed. The results indicated that the immobilized GOD can maintain its native structure and bioactivity, and the GR/Nafion film provides a favorable microenvironment for GOD immobilization and promotes the direct electron transfer between the electrode substrate and the redox center of GOD. The electrode reaction of the immobilized GOD shows a reversible and surface‐controlled process with the large electron transfer rate constant (k_s) of 3.42±0.08 s^?1. Based on the oxygen consumption during the oxidation process of glucose catalyzed by the immobilized GOD, the as‐prepared GOD/GR/Nafion/GCE electrode exhibits a linear range from 0.5 to 14 mmol·L^?1 with a detection limit of 0.03 mmol·L^?1. Moreover, it displays a good reproducibility and long‐term stability.     

电化学DNA生物传感器*

对特异DNA序列的检测在基因相关疾病的诊断、军事反恐和环境监测等方面均具有非常重要的意义,DNA传感器的研究就是为了满足对特异DNA序列的快速、便捷、高灵敏度和高选择性检测的需要。近年来涌现出了多种传感策略,根据检测方法的不同可以大致分为光学传感器、电化学传感器、声学传感器等。由于电化学检测方法本身所具有的灵敏、快速、低成本和低能耗等特点,电化学DNA传感器已成为一个非常活跃的研究领域并在近几年中得到了快速发展。本文概括了近年来在DNA传感器的重要分支——电化学DNA传感器领域内的一些重要进展,主要包括DNA探针在传感界面上的固定方法和各种电化学DNA杂交信号的检测方法。     

电化学酶传感器在环境污染监测中的应用

电化学酶传感器是一种应用广泛的生物传感器,它将酶及其底物相互作用的特异性与电化学的强大分析功能相结合,已经被广泛应用于药理学、临床、食品、农业以及环境监测中。制备电化学酶传感器的关键步骤是酶的固定化,选择用于制备电化学酶传感器的合适的酶固定化方法,在传感器电子转移动力学、稳定性和重现性等方面起着主要作用。本文在阐述电化学酶传感器工作原理的基础上,简要介绍了用于电化学酶传感器制备过程中的酶固定化方法,重点讨论了电化学酶传感器在监测环境中广泛存在的有机污染物、无机污染物和重金属等方面的应用,并对电化学酶传感器的发展方向进行了展望。     

双电层电容法在电化学生物传感器中的研究与应用

对双电层电容法在电化学生物传感器中的研究和应用进行了较全面的综述,并展望了其发展前景。     

Ni@NiO核-壳纳米球的合成及其电化学生物传感应用研究

利用无模板水热法合成了镍纳米球,并通过部分氧化制备了Ni@NiO核壳结构的纳米复合物。合成的镍球和Ni@NiO复合物的尺寸可以通过简单调节反应条件来控制。运用XRD、EDS、TEM和SEM等测试方法对合成样品的形貌和组成进行了表征。Ni和Ni@NiO复合材料均有较好的磁性,其磁性用磁滞回线进行了表征。此外,Ni@NiO纳米复合物可以和血红蛋白结合构建过氧化氢生物传感器,该生物传感器对过氧化氢表现出很好的生物电催化活性,且具有较低的检测限和较宽的线性响应范围。该复合材料对于血红蛋白催化还原过氧化氢具有米氏响应和较小的米氏常数,表明Ni@NiO能较好地保持血红蛋白原有的活性。