石墨烯及其复合材料在酶电化学生物传感器中的应用

石墨烯作为新型的二维碳基纳米材料,具有良好的导电性、较大的比表面积和较好的生物相容性。石墨烯及其复合物适合于构建酶电化学生物传感器。本文介绍了石墨烯功能化的方法,并对石墨烯及其复合物在酶电化学生物传感器方面的研究进行了综述。     

基于石墨烯功能复合材料的DNA电化学生物传感器

石墨烯(Gr)是一类由单层碳原子组成的二维碳质材料,利用它独特的结构和良好的物理、化学性能,可构筑出在电催化、电化学传感器和生物传感器等领域有着巨大应用潜力的新型Gr功能复合材料。基于Gr功能复合材料的DNA电化学传感器与常规DNA传感器相比,具有明显的特色和优势,已被应用于特异DNA靶序列的识别和传感领域。本文就基于Gr功能复合材料的DNA电化学传感器的近期进展作简要评述,包括Gr与Gr基金属、金属氧化物、高分子、生物分子复合材料的电化学性能及其在DNA电化学传感中的应用,并对该类DNA电化学传感器的发展方向和应用前景进行了展望。     

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。     

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.     

石墨烯的边界效应在电化学生物传感器中的应用

石墨烯是由底面和边界组成的,这种独特的结构赋予石墨烯很多特殊的性质,如边界上的异相电子转移速率、电容量、局域态密度和结构缺陷、功能性基团等均高于石墨烯的底面,这些固有特征对石墨烯的电化学性能有极大的促进作用,是边界效应的具体体现。本文在阐述石墨烯电化学性能边界效应的基础上,对具有不同形貌特征的石墨烯,如石墨烯纳米片、纳米毯、片晶、纳米墙、纳米纤维、纳米带、量子点等在电化学生物传感领域的具体应用进行了综述和展望。     

石墨烯在生物传感器中的应用

概述了石墨烯、石墨烯氧化衍生物的性质及制备方法,重点介绍了石墨烯在生物传感器中的应用以及发展趋势(引用文献49篇)。     

基于石墨烯/Pd纳米粒子复合材料的甲醛传感器的研究

采用硼氢化钠常温一步还原法制备了石墨烯/Pd纳米粒子,以此复合纳米材料修饰玻碳电极为传感界面构建了一种新型的甲醛传感器。循环伏安法和计时电流法研究显示,在碱性条件下(0.1 mol/L KOH溶液),此传感器对甲醛有较好的电催化氧化作用。甲醛在4.0×10-4~5.3×10-3mol/L浓度范围内存在良好的线性关系,相关系数R=0.9934,检出限是1.3×10-4mol/L。     

石墨烯复合材料电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用

监测肿瘤标志物水平变化是评估肿瘤治疗效果的重要方法.基于石墨烯复合材料构建的电化学免疫传感器可实现对肿瘤标志物的检测,检测灵敏度高、特异性好,是快速、准确分析肿瘤标志物含量的理想检测工具.本文重点阐述了石墨烯复合材料的电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用进展.总结了其在肿瘤标志物检测中应用的优势和不足,最后对基于石...     

石墨烯-金纳米复合材料:水热合成及在生物传感器中的应用

通过水热法合成了石墨烯-金纳米复合材料。透射电子显微镜直接证明了制备的石墨烯薄而透明的片状结构。X-射线光电子能谱和X-射线衍射结果也表明了金的存在和氧化石墨烯的还原。作为一个模型,将肌红蛋白固定到该复合材料修饰的玻碳电极上并用于生物传感器。所固定的肌红蛋白显示了一对对称的氧化还原峰并对过氧化氢的还原具有高的催化活性。在信噪比等于3的时侯该生物传感器的线性范围在0.1到1.5μmol.L-1,检测限为0.05μmol.L-1,并且具有好的选择性、重现性和稳定性。     

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。     

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。     

Graphene Nanosheets and Quantum Dots: A Smart Material for Electrochemical Applications

A novel material for the electrochemical determination of endocrine disruptors using a composite based on graphene oxide modified with cadmium telluride quantum dots has been evaluated. The morphology, structure and electrochemical performance of the composite electrodes were characterised by transmission electron microscopy, dynamic light scattering, UV‐visible absorption spectra, fluorescence spectra, Raman spectra and cyclic voltammetry. The dynamic light scattering, transmission electronic microscopy and spectrophotometric measurements all showed good distribution of the quantum dots with a small particle size. The electrochemical measurements demonstrated the high performance of the composite response in the presence of a light source. Differential pulse voltammetry allowed the development of a method to determine 17β‐estradiol levels in the range from 0.2 to 4.0 μmol L ^?1 with a detection limit of 2.8 nmol L ^?1 (0.76 μg L ^?1).     

Platelet Graphite Nanofibers for Electrochemical Sensing and Biosensing: The Influence of Graphene Sheet Orientation

Here, we demonstrate that platelet graphite nanofibers (PGNFs) exhibit fast heterogeneous electron‐transfer rates for a wide variety of compounds such as FeCl₃, ferrocyanide, dopamine, uric acid, ascorbic acid, and the reduced form of β‐nicotinamide adenine dinucleotide. The electrochemical properties of PGNFs are superior to those of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) or graphite microparticles (GMPs). Transmission electron microscopy and Raman spectroscopy reveal that this arises from the unique graphene sheet orientation of such platelet nanofibers, which accounts for their unparalleled high ratio of graphene edge planes versus basal planes.     

纳米粒子在电化学DNA生物传感器研究中的应用

简要介绍了电化学DNA生物传感器的原理和分类,对纳米粒子在电化学DNA生物传感器研究中的应用进行了详细评述.     

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.     

Facile Assembly of Graphene on Anion Exchange Resin Microspheres for Electrochemical Sensing and Biosensing

Graphene sheets were assembled on anion exchange resin (AER) microspheres based on the electrostatic interactions between graphene oxide and AER and subsequent chemical reduction. The prepared graphene‐coated AER microspheres were characterized by scanning electron microscopy, X‐ray diffraction, and Fourier transform infrared spectroscopy. They were then embedded in the bores of pipette tips to fabricate disposable electrodes for electrochemical sensing. The workability and performance of the novel electrodes were examined by analyzing the electrochemical behavior of the electrodes for the sensing of ascorbic acid, dopamine, uric acid, acetaminophen, aniline, and glucose by cyclic voltammetry and amperometry. The advantages of the electrodes include ease of fabrication, low cost, pronounced electrocatalytic activity, and rapid response. Thus, they hold great promise for a wide range of applications.     

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...     

脱氧核糖核酸电化学传感器的原理及其应用

对电化学DNA传感器的组成及其在DNA损伤研究、环境污染监控、病原基因检测、基因疾病诊断和药物机理分析等方面的进行了总结，并对其发展趋势进行了评述。     

聚吡咯/氧化石墨烯层状复合材料的制备及其在超级电容器中的应用(英文)

通过将吡咯单体在低温下与氧化石墨烯进行原位聚合,获得聚吡咯/石墨烯(Ppy/CRGO)复合材料.采用场发射电子显微镜(FESEM)、红外(FT-IR)和热重分析(TGA)对复合物的表面形貌、结构进行表征.FESEM结果表明,通过控制氧化石墨烯(GO)和吡咯单体的质量比例,可以对复合物的层状和厚度进行调控.FT-IR和TGA结果表明,聚吡咯(Ppy)是通过化学键合的方式与氧化石墨烯复合在一起.通过机械冷压法将粉末状Ppy/CRGO复合物压成圆片电极,并探讨了石墨烯和聚吡咯复合比例、反应时间、烘干温度和孔隙率等因素对Ppy/CRGO复合物电极的电学和电化学性能的影响.结果表明,Ppy与CRGO质量比为10∶1所制得的Ppy/CRGO复合物的电容量为421 F·g-1,通过在电极中引入孔隙,电容量能进一步提升为509 F·g-1.