综述:碳纳米管和石墨烯的生物传感应用

文章概述
近年来,随着碳纳米材料的发展,人们深入开展了基于碳纳米管和石墨烯的新型生物传感器,这些碳基传感器具有高可靠性、高精度、高灵敏性等显著特点。新加坡国家癌症中心的Zhu Zanzan博士在本综述中总结分析了基于碳纳米管和石墨烯的电化学生物传感器、场效应晶体管生物传感器、以及光学生物传感器的重要研究进展。碳纳米管和石墨烯材料虽然促进了生物传感器研究的重大突破,但是距离实际应用还比较远。提出了材料科学、生物学、电子工程学等多学科交叉的发展理念。
          
文章引用信息
                
Zanzan Zhu, An Overview of Carbon Nanotubes and Graphene for Biosensing Applications. Nano-Micro Lett. 9,25(2017).doi 10.1007/s40820-017-0128-6此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第3期,详情请阅读全文,可免费下载全文。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、APP、Facebook、twitters等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。
 

作者介绍
          
Zanzan ZHU,新加坡国立癌症中心,Research Fellow。 2015年获得美国Worcester Polytechnic Institute博士学位。著作:“Nanoparticles for Biosensing Applications: Current aspects and Prospects”。发表论文近20篇,SCI他引400余次。研究方向:电化学生物传感器,免疫传感器,纳米生物技术,电催化等。

        

图文导读

图1. 葡萄糖氧化酶(GOX)在碳纳米管的表面的固定化

图2.一种基于碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器的制备

图3. 铂/二氧化锰/墨膜的制备过程图
图4.以核酸适体包裹单壁碳纳米管的电化学生物传感器的简图
图5.sandwich型电化学免疫传感器的原理演示图
图6. 场效应晶体管原理图
图7.通过半导体单壁碳纳米管将两个电极固定在葡萄糖氧化酶酶表面上
图8. (a)碳纳米管阵列的扫描电镜图,(b)设备结构示意图,(c)碳纳米管阵列的AFM图
图9. (a)碳纳米管上DNA的转换图,(b)DNA浓度依赖性荧光响应,(c)DNA单壁纳米碳管的峰荧光强度面积图,(d)哺乳动物细胞中进行离子结合实验的方法说明,(e,f)DNA单壁碳纳米管的荧光峰能图10. 用于多重蛋白检测的多色单壁碳纳米管拉曼标记图11. (a)分层FeN NPs/NG核壳结构的制备,(b)基于FeN NPs/NG核壳混合电极的NADH测量装置

图12. 不同浓度时,GC电极上的 DPVs

图13. (a)活细胞分析装置,(b)细胞释放一氧化氮分子的实时监测,(c)培养细胞的电流反应

图14. VG FET的传感器是由漏极和源极电极之间的VG的直接生长制备

图15. 石墨烯场效应晶体管的制备图

图16. ssDNA-GO用于多重目标检测的结构示意图

图17. 利用肽组装去检测脂多糖(LPS)的荧光开关传感器示意图

图18. 在活细胞中利用适体/GO-nS纳米复合物原位分子探针的示意图

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Nano-Micro Letters《纳微快报》


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