无酶葡萄糖电化学传感器的研究进展

随着各种新型材料的层出不穷及其在葡萄糖电化学传感器方面应用的发展,无酶葡萄糖电化学传感器的研制成为葡萄糖电化学传感器的另一个研究热点.本文综述了近年来无酶葡萄糖电化学传感器的研究进展,重点介绍了电流型无酶葡萄糖传感器所使用的各种电极材料,总结了最近五年各种新型结构材料在该类传感器研制方面的应用,并对无酶葡萄糖电化学传感器发展方向和趋势进行了展望.     

基于温度的酶注射式葡萄糖生物传感器检测方法研究

针对酶注射式葡萄糖生物传感器在实际使用中因为标定液与被测液的温度不同而引起的测量结果不准确问题,提出一种基于温度的葡萄糖浓度检测方法.首先根据酶促反应动力学建立目前酶注射式葡萄糖生物传感器浓度检测模型,之后利用阿伦尼乌斯公式建立温度与浓度检测动力学模型中未知参数之间的关系,并将此关系代入浓度检测动力学模型中,以建立基于温度的浓度检测新模型.此模型以温度与酶促反应的电流初始斜率为输入值,以被测葡萄糖浓度为输出值,利用此模型提出了以反应混合液的温度和反应初始电流斜率推导被测液浓度的检测方法.利用改进的检测方法进行检测,不仅能够降低温差的影响,提高检测的准确性,还可以省略常规检测中的人工标定,避免人工标定所需的取样探头拆卸步骤,更加有利于在线使用.分别在25.0,30.0和42.0℃下检测1.5 mg/mL和2.5 mg/mL葡萄糖溶液,利用原检测方法与基于温度的检测方法进行检测,结果表明,基于温度的检测方法回收率均在95.0％以上,明显优于原检测方法.     

无酶葡萄糖检测的研究进展

本文主要介绍了各种无酶葡萄糖的检测方法。 相对于酶法,该方法克服了由于酶本身固有的属性而导致的在固定化过程中不稳定易失活的缺点,具有较好的重现性、稳定性以及抗干扰能力。     

酶注射式葡萄糖生物传感器建模方法研究

建立了酶注射式生物传感器的机理模型,并通过实验验证模型精确性.用传感器检测1和2 mg/mL葡萄糖溶液得到电压数据,通过数据拟合确定模型参数.将浓度值3 mg/mL带入模型得到预测曲线,再将其与传感器检测数据拟合后曲线进行比较,验证模型精确性.结果表明,参加反应的酶液米氏常数Km为1.97,数学模型与实际传感器工作模型相关系数(R2)为0.998.     

铂基非酶葡萄糖传感器的研究进展

综述了铂基非酶葡萄糖电化学传感器(包括裸铂电极构建的非酶葡萄糖传感器、掺杂其它金属的铂基非酶葡萄糖传感器和纳米材料修饰的铂基非酶葡萄糖传感器)的研究进展;并对其发展趋势进行了展望(引用文献38篇)。     

纳米金-生物酶膜在葡萄糖生物传感器上的应用

把金纳米颗粒加入到生物酶膜中制备葡萄糖生物传感器,分析了电极的反应机理和金纳米颗粒对电极电流响应的影响,并进行了电极的性能测定。试验表明,引入金纳米粒子可显著提高电极的响应灵敏度．制备的传感器抗干扰性强,稳定性高,成本较低,操作简便.     

主客体葡萄糖、乳糖生物传感器的研制

以β－环糊精与戊二醛缩合而成的聚合物（β－CDP）为主体，二茂铁为客体，使之形成稳定的包埋络合物，以此包络物中的二茂铁为电子传递介体，制成了葡萄糖，乳糖生物传感器，由于包络物的形成，避免了电子传递介体的流失，生物传感器的稳定性得到提高，使用寿命得到延长。     

电化学葡萄糖传感器

作为电化学生物传感器中最重要的研究内容之一,葡萄糖生物传感器在数十年的发展中取得了巨大进展。本文综述了近年来利用纳米技术设计的新型电化学葡萄糖传感器的主要研究进展,并从纳米材料维度分类进行了讨论。其中,零维纳米材料主要讨论了包括金纳米颗粒、银纳米颗粒以及铜、铂等金属纳米颗粒材料; 一维纳米材料主要讨论了通过模板法制备的金属或金属氧化物纳米线以及单臂或者多壁纳米管材料; 二维纳米材料主要总结了以碳为基础的石墨烯材料和一些片状的金属材料。纳米材料对电化学葡萄糖传感器的影响主要集中在生物相容性、增强检测灵敏度、酶的固定等方面。此外,本文也对电化学葡萄糖传感器的今后发展做了展望。     

Recent Progress in Biosensors for Detection of Tumor Biomarkers

Cancer is a leading cause of death worldwide, with an increasing mortality rate over the past years. The early detection of cancer contributes to early diagnosis and subsequent treatment. How to detect early cancer has become one of the hot research directions of cancer. Tumor biomarkers, biochemical parameters for reflecting cancer occurrence and progression have caused much attention in cancer early detection. Due to high sensitivity, convenience and low cost, biosensors have been largely developed to detect tumor biomarkers. This review describes the application of various biosensors in detecting tumor markers. Firstly, several typical tumor makers, such as neuron-specific enolase (NSE), carcinoembryonic antigen (CEA), prostate-specific antigen (PSA), squamous cell carcinoma antigen (SCCA), carbohydrate, antigen19-9 (CA19-9) and tumor suppressor p53 (TP53), which may be helpful for early cancer detection in the clinic, are briefly described. Then, various biosensors, mainly focusing on electrochemical biosensors, optical biosensors, photoelectrochemical biosensors, piezoelectric biosensors and aptamer sensors, are discussed. Specifically, the operation principles of biosensors, nanomaterials used in biosensors and the application of biosensors in tumor marker detection have been comprehensively reviewed and provided. Lastly, the challenges and prospects for developing effective biosensors for early cancer diagnosis are discussed.     

铂修饰超细纤维聚苯胺在葡萄糖生物传感方面的应用

在不锈钢电极(SS)表面制得超细纤维状聚苯胺(superfine-fibrous PANI),经Pt微粒修饰后得到Pt微粒超细纤维聚苯胺复合电极[Pt／(superfine-fibrous PANI)／SS]。结果表明,直径50-100nm的Pt微粒均匀分布于直径约100nm的聚苯胺纤维上;Pt／(superfine-fibrous PANI)／SS电极对H2O2氧化具有很好的电催化活性。采用脉冲电流法(PGM)再将葡萄糖氧化酶(GOD)与间苯二胺(MPD)混合共聚嵌于Pt／(superilnefibrous PANI)／SS电极表面,获得了具有优异生物电化学传感特性的葡萄糖氧化酶电极。该酶电极最大响应电流密度im=917．4μA／cm^2,米氏常数K=9．339mmol／L;酶电极对葡萄糖响应快,对尿酸和抗坏血酸有很好的抗干扰性能。     

1-芘丁酸/石墨烯复合物的电化学性质及其在葡萄糖传感器上的应用

本文采用一步法制备了1-芘丁酸/石墨烯复合物(PBA/G),研究了其电化学性质. 采用铁氰化钾和亚铁氰化钾电化学探针测定了电化学阻抗滴定曲线,确定了PBA/G的表观pK_a为6.2. 此外,将葡萄糖氧化酶(GOD)共价键合在PBA/G表面构建了葡萄糖电化学传感器,其电化学响应与葡萄糖浓度（5 mmol L^-1浓度范围内）呈线性,检测限为0.085 mmol L^-1. 实验还测定了固定在PBA/G表面的GOD的表观米氏常数为5.40 mmol L^-1,表明固定化的GOD对葡萄糖有较高的催化活性。     

Recent Progress on Graphene‐based Electrochemical Biosensors

The detailed records and conclusions on the important advancements in graphene‐based electrochemical biosensors have been reviewed. Due to their outstanding properties, graphene‐based materials have been widely studied for the accurate electrochemical detection of many biomolecules, which is extremely vital to the development of biomedical instruments, clinical diagnosis, and disease treatment. This review discusses the graphene research for the effective immobilization of enzymes, including glucose oxidase, horseradish peroxidase, and hemoglobin, etc., and the accurate detection of biomolecules, including glucose, hydrogen peroxide, dopamine, ascorbic acid, uric acid, nicotinamide adenine dinucleotide, DNA, RNA, and carcinoembryonic antigen, etc. In most of the cases, the graphene‐based biosensors exhibited remarkable performance with high sensitivities, wide linear detection ranges, low detection limits, and long‐term stabilities.     

基于多壁碳纳米管和氧化锌纳米棒复合物的葡萄糖生物传感器(英文)

利用多壁碳纳米管(MWCNTs)和氧化锌(ZnO)纳米棒复合物膜构建了一种新的电流型葡萄糖生物传感器。MWCNTs-ZnO复合物在超声协助下通过静电配位的方式产生。其中,ZnO纳米棒的存在加强了该复合物催化氧化H2O2的能力,增加了响应电流。与单一的MWCNTs和ZnO相比,这种纳米复合物显示了更为有效地电催化活性。在此基础上,我们以MWCNTs-ZnO复合物膜为基底,用戊二醛交联法固定葡萄糖氧化酶,电聚合邻苯二胺(PoPD)膜为抗干扰层,构建了抗干扰能力强,稳定性好,灵敏度高,响应快的葡萄糖传感器。在+0.8V的检测电位下,该传感器对葡萄糖响应的线性范围为5.0×10-6~5.0×10-3mol·L-1(R=0.997),检测限为3.5×10-6mol·L-1(S/N=3),响应时间小于10s的葡萄糖生物传感器,常见干扰物质如抗坏血酸和尿酸不影响测定。     

亲和型生物传感器在生物医学上的应用进展

近年来,生物传感器与纳米技术、流动注射和微流控等新技术的结合,获得了蓬勃而迅速的发展。 亲和型生物传感器是基于生物分子之间的特异的亲和性,即生物活性物质对底物的亲和与键合而建立起来的一种新型传感装置。 它具有特异性好、灵敏度高、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续监测等优点,进而在生物医学领域,对生物医学标记物、核酸、蛋白质、病毒、细菌及毒素的检测、药物作用机理的研究、临床用药筛选等方面有着广泛的应用。 本文从光学、电化学、石英晶体微天平传感、表面等离子体共振等几个方面对近年来亲和型生物传感器,特别是用于检测肿瘤标记物的免疫传感器和基于核酸适体的生物传感器在生物医学领域的测定原理和应用现状进行了评述,并对其发展趋势进行了展望。     

Binderless Solution Processed Zn Doped Co3O4 Film on FTO for Rapid and Selective Non‐enzymatic Glucose Detection

A simple solution based deposition process has been used to fabricate Zn doped Co₃O₄ electrode as an electrocatalyst for non‐enzymatic oxidation of glucose. XRD, HRTEM, SEM, EELS, AFM, EIS was used to characterise the electrode. The addition of Zn as dopant on Co₃O₄ resulted in enhanced electrochemical performance of Zn:Co₃O₄ material compared to pristine Co₃O₄ due to increased charge transferability. The as prepared electrode showed fast response (<7 s) time, good sensitivity (193 μA mM⁻¹ cm⁻²) in the linear range of 5 μM–0.62 mM, good selectivity towards glucose at a relatively lower applied potential of +0.52 V in 0.1 M NaOH solution. A detection limit of ∼2 μM was measured for the Zn:Co₃O₄ electrode. The applied fabrication method resulted in good inter and intra electrode reproducibility as was shown by the lower relative standard deviation values (R.S.D). The electrode retained 70 % of initial current response after 30 days. Although the as prepared Zn:Co₃O₄ electrodes did not result in highest reported sensitivity, and lowest limit of detection; the ease of fabrication and scalability of production, good inter and intra electrode reproducibility makes it a potential candidate for commercial application as glucose sensor.     

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。