用于新冠肺炎诊断的无标记电化学DNA生物传感器

新冠肺炎大流行显著增加了定点护理（POC）的发展，因为它们可以作为检测和控制疾病传播的有用工具。大多数当前的方法需要复杂的实验室仪器和专家来提供可靠的，用于新冠肺炎诊断的具有成本效益、特异性和敏感性的POC检测。这里，智能手机辅助的Sensit Smart恒电位仪（PalmSens）与纸基电化学传感器集成，用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）。 制备了一次性纸基装置，并用吡咯烷基肽核酸（acpcPNA）作为生物识别元件直接修饰工作电极，以捕获目标互补DNA（cDNA）。在靶cDNA存在的情况下，与acpcPNA探针杂交阻断氧化还原报告基因的氧化还原转化，导致与严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型浓度相关的电化学反应降低。获得了0.1至200nM的线性范围和1.0pM的检测极限。由于具有高选择性的PNA-DNA结合，对严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型N基因提供了高的特异性。所开发的传感器用于在10个鼻咽拭子样本中进行无扩增的检测（7个严重急性呼吸系冠状病毒2型阳性，3个严重急性急性呼吸系统冠状病毒2型阴性），与RT-PCR的结果100%一致。

采用黑色磷烯和纳米金刚石纳米复合改性电极用于 6,7-二羟基香豆素分析的便携式无线智能纳米传感器

本研究利用改进的丝网印刷电极(SPE)开发了一种新型的便携式无线智能电化学纳米传感器，用于检测6,7-二羟基香豆素(6,7- DHC)。采用黑磷纳米片剥离法制备了黑磷纳米片。然后将BP纳米片与纳米金刚石(ND)混合，采用自组装方法制备ND@BP纳米复合材料，获得了较高的环境稳定性。采用SEM、TEM、Raman、XPS和XRD对复合材料进行了表征。利用纳米复合材料对固相萃取进行改性，提高其电化学性能。该传感器在0.01 ~ 450.0 μmol/L的宽线性范围内检测6,7- DHC，检出限低至0.003 μmol/L。将便携式无线智能电化学纳米传感器应用于实际药物样品中6,7- DHC的标准添加法检测，回收率满意，拓展了BP基纳米复合材料在电化学分析中的应用。

使用鱼鳞石墨化碳改性丝网印刷碳电极的便携式电化学多巴胺检测器

本文以罗非鱼鱼鳞为前体，通过酶解、活化、热解碳化等方法制备了高导电性碱活化石墨化碳(a-GC)。将制备好的a-GC修饰在丝网印刷碳电极表面，构建柔性便携式电化学传感平台，将该平台应用于结合智能手机和蓝牙的U盘电化学工作站差分脉冲伏安检测多巴胺(DA)。制备的a- GC具有良好的导电性、较大的比表面积和丰富的活性位点，有利于DA分子的电氧化，对DA分析具有优良的灵敏度和高选择性。在最优条件下，DA氧化峰电流逐渐增大，浓度范围在1.0 ~ 1000.0 μmol/L之间，检出限低至0.25 μmol/L (3S/N)。将该传感器进一步应用于人体汗液样品中DA的测定，取得了满意的结果，为开发无创早期诊断和护理设备提供了契机。

生物标记物和生物传感器 不符合pH的诊断， 深色切割牛肉的倾向与牛的福利

肉类质量可能受到压力、衰竭、饲料成分以及其他物理和环境条件的影响。这些应激源可以改变死后的pH值肌肉，导致高pH值和低质量的暗切（DC）牛肉，造成相当大的经济损失。此外，暗切预测同样可以提供动物福利的衡量标准，因为它与动物压力。推进暗切割器的现场检测有两个需求：（1）明确表明牛体内的生物标志物（标志性化合物）水平相关 与压力和DC结果有关；以及（2）根据目标在农场或屠宰场快速准确地测量这些生物标志物。这篇关键综述评估了哪些小分子和蛋白质已被鉴定为牛应激和暗切的潜在生物标志物。我们讨论了有前景的小分子生物标志物的潜力，包括儿茶酚胺/皮质醇代谢产物，乳酸、琥珀酸、肌苷、葡萄糖和β-羟基丁酸，我们发现了活牛蛋白质组生物标志物发现的明显研究空白。我们还探索了化学传感和生物传感技术的潜力，包括通过纳米技术改进的直接电化学检测（例如，碳和金纳米结构），结合化学计学的表面增强拉曼光谱，以及小型商用手持设备分子检测。由于需要进一步验证生物标志物，以及需要不同的生物传感器类型来最佳检测不同的分子，目前还不存在快速检测预测性肉类质量生物标志物的策略。

便携式、一次性、仿生电化学传感器，用于单滴全血中的分析物检测

当前的诊断要求对生理学上重要的生物标志物进行快速、敏感和选择性的筛选。用于在患者处或患者附近快速、可靠、方便地获取生物信息的护理点（POC）设备为更好的医疗管理提供了机会。具有高灵敏度和易于小型化的电化学生物传感器对于这样的应用是有利的。我们报道了一种光刻微图案PEDOT:PSS和丝蛋白基全有机三电极传感器（O3ES），用于超低体积（单滴-10µL）检测全血中的分析物。O3ES在全血中产生可靠的电化学信号 来自具有最小生物污垢干扰的小鼠模型。O3ES被证明是一种使用伏安法技术同时检测多巴胺、抗坏血酸和尿酸的便携式设备。O3ES对全血中的每种分析物以及在相互存在的情况下都表现出优异的灵敏度。传感器的水基环境处理允许酶固定在有机工作电极中。尿酸酶安培法检测尿酸在全血中具有高灵敏度。最后，通过在约14天的操作寿命内监测灵敏度，研究了O3ES在酶降解下的性能。这项工作展示了能够检测的低成本一次性POC传感器的实现使用超低样本量的血液代谢物。

电化学试纸条作为原位检测手指穿刺样品体积中抗精神病药物氯氮平血药浓度的平台

随着帕金森病患者人数的增加，测量患者体内药物水平的重要性呈指数级增长，尤其是氯氮平。对在单一低成本平台上以具有稳健性的超低流量实时分析生物流体的需求越来越大。本研究旨在测定氯氮平的水平（Clz）与便携式恒电位仪使用实用方法。为此，我们开发了通过在商业葡萄糖测试条（CTS）上的电化学。首先通过从传感区表面去除酶混合物来修改CTS，然后用多壁碳纳米管（MWCNT）和钠离子进行修改。采用循环伏安法（CV）和微分伏安法（DPV）研究了CTS电极的电化学特性。所设计的传感器显示出良好的线性范围、检测极限、再现性和可重复使用性结果。在优化条件下观察到0.1–5µM氯氮平的线性动态范围，具有良好的灵敏度（1.295µA/µM）和检测限（83 nM）。此外，所设计的传感电极用于测量真实样品中Clz的量。

一次性使用的D-二聚体伏安免疫传感器 检测作为血栓栓塞性疾病和新冠肺炎预后的早期生物标志物

一种简单的电化学免疫传感器用于检测人类血浆样品中的D-二聚体蛋白。免疫传感器是通过壳聚糖纳米颗粒（CSNP）作为生物相容性支持物a蛋白（PrA）的简单滴注程序构建的，以促进抗体位点正确定位到表位作为捕获生物分子，以及将D-二聚体抗体转移到羧基官能化的多壁碳纳米管丝网印刷电极（MWCNTs SPE）上。通过扫描电子显微镜（SEM）和动态光散射（DLS）技术对CSNP进行了形态学表征。随后，通过微分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）对每个改性步骤后丝网印刷工作电极的电化学性能进行了表征。这个所得到的MWCNTs-CSNPs-PrA-D-二聚体Ab免疫传感器显示出用于抗体固定和特异性D-二聚物检测的最佳且有前途的平台。DPV已用于研究不同D-二聚体浓度下的抗原/抗体相互作用。所提出的伏安免疫传感器允许2至500µg L−1的线性范围，LOD为0.6µg L–1，灵敏度为1.3µA Lµg−1cm−2。已经报道了良好的稳定性和快速的响应时间（5s）。最后，在人体血浆样品中测试了伏安免疫传感器的性能，显示出令人满意的结果，从而证明了所提出的检测生理样品中D-二聚体的平台的可行性。

基于智能手机控制和机器学习驱动的土壤重金属一体式自动化检测装备研发

首先提出了土壤样本自动化前处理方法，包含超声提取、抽取过滤、紫外光解等步骤，实现了土壤弱酸浸提液的快速制备。其次，开发了以恒电位仪为核心的电化学检测装置，对土壤浸提液进行方波阳极溶出伏安（SWASV）测量。然后，设计了重金属溶出电流峰信号获取算法，以准确获取Zn2+、Cd2+、Pb2+、Bi3+和Cu2+的溶出电流峰高和峰宽信号，将其作为输入变量建立机器学习模型，以提高多种重金属离子共存下Cd2+和Pb2+的检测精度。最后，集成上述研究成果并结合电子信息技术，开发了基于智能手机控制的土壤重金属一体化自动化检测装备。应用8种类型的土壤样本，测试了该装备的检测性能。t检验结果显示：与BCR-ICP-MS（标准方法）相比，该装备对土壤样本中铅和镉的检测结果具有相当的检测精度。该装备的检测速度为75分钟/样品。

用于电化学传感的二维镍卟啉金属有机框架修饰电极

二维（2D）金属有机框架（MOF）纳米片具有高暴露活性位点，横向尺寸大、厚度薄，因而具有高纵横比，目前被认为是一种潜在的电化学传感材料。在此，作者们采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）表面活性剂辅助合成法，制备了一种具有优异电化学活性的二维镍基卟啉（2D Cu-TCPP(Ni)）MOF纳米片。研究团队用该MOF纳米片修饰了激光诱导石墨烯电极，并将其作为检测对硝基苯酚（p-NP）的电化学传感器。依托迷你型电化学分析装置，并通过无线蓝牙技术，相关数据可直接在智能手机上收集和分析。采用差分脉冲伏安法和循环伏安法，该传感器对p-NP的检测范围分别为0.5 ~ 200 μM和0.9 ~ 300 μM，检测限分别为0.1 μM和0.3 μM。这种显著的传感能力源自于2D Cu-TCPP(Ni) MOF纳米片扩展的活性表面积以及其出色的催化效率。此外，所提出的便携式电化学传感器对p-NP表现出很高的选择性和可重复性，并成功应用于实际样本的检测。它的提出将为现场环境检测领域带来一种创新的解决方案。

基于锰卟啉功能化碳布的便携式电化学传感器用于环境有机污染物现场检测

有机污染物（OPs）对人类和生态系统具有极大的毒性，近来已经获得了极大的关注。建立一种廉价、高选择性和易于操作的方法来检测OPs，仍然是一个挑战。在此，作者们提出了一种基于锰卟啉功能化的碳布（CC）的便携式电化学传感器，该传感器可以在复杂环境中同时检测多种分析物。作者们采用了循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了该传感器的电化学性能。作为电子媒介体，卟啉配体中心锰（III）离子的存在增强了对特定分析物电化学催化的敏感性。改良后的CC电极可以选择性地检测硝基芳烃和酚类化合物，通过无线方式在智能手机设备上收集数据。制备的电极对硝基苯（NB）和苯酚表现出更高的灵敏度，检测限分别为5.9268 × 10-10 M和4.0178 × 10-10 M。此外，作者们提出的便携式电化学传感器对硝基芳烃和酚类化合物表现出很高的选择性和可重复性，可以用于实际复杂样品的检测。这种拥有优异电化学分析性能的便携式传感器可以为环境即时检测提供一个新的方法。

功能化黑磷纳米复合材料用于芦丁超灵敏检测的便携式无线智能电化学传感器

通过使用氮掺杂碳化聚合物点(N- CPDs)锚定少层黑磷烯0D-2D异质结构(N-CPDs@FLBP)和金纳米颗粒(AuNPs)作为修饰剂，以碳离子液体电极和丝网印刷电极(SPE)作为基板电极，分别构建了传统的电化学传感器和便携式无线智能电化学传感器。 详细地研究了芦丁在所制备的电化学传感器上的电化学行为与分析性能。 由于芦丁的电活性基团，纳米复合材料与芦丁之间的π-π堆积和阳离子-π相互作用，芦丁在AuNPs/N-CPDs@FLBP修饰电极上的电化学反应明显增强。 在最佳条件下，可实现芦丁的超灵敏检测AuNPs/N-CPDs@FLBP/SPE的检测范围为1.0 nmol L−1 至220.0 μmol L−1检测限为0.33 nmol L−1(S/N = 3)。 最后，用两种传感器进行了实时性测试样品并得到了满意的结果。

电沉积氧化对乙酰氨基酚用于尼古丁和乙基香草醛β - D -葡萄糖苷的智能便携式比率检测

对乙酰氨基酚氧化物（PA ox）的电沉积，用于尼古丁（NIC）和乙基香兰素β-D-葡萄糖苷（EVG）的智能便携式比率检测。 在丝网印刷碳电极（SPCE）上电沉积PA氧作为新的固定状态比率参考探针。 将便携式电化学工作站与智能手机相结合，作为智能便携式电化学传感平台。 在优化条件下，NIC的检测范围为10-200 μmol/L，检出限为0.256微摩尔/升。 EVG的检出范围为10-180 μmol/L，检出限为0.058 μmol/L。 该传感器可实现快速、准确地实时检测香烟样品中的NIC和EVG浓度，具有良好的抗干扰性、重复性和稳定性。

一种用于烟叶中尼古丁原位检测的比率型和双模式智能便携式传感器

一种用于原位测定烟叶中尼古丁(NIC)的比率和双模式智能便携式传感器。 采用活化的丝网印刷碳电极作为传感平台。 对乙酰氨基酚被用作比率参考。 采用电流和电位双信号输出作为双模式。 在安培模式下，NIC的线性范围为10~800 μmol/L，检测限为1.72 μmol/L(S/N=3)。 在电位模式下，NIC的线性范围为10~500μmol/L，检测限为0.02 μmol/L(S/N=3)。 此外，将该传感器应用于烟草叶片中NIC的原位测定，传感器与高效液相色谱法的相对偏差在5.04%~7.63%之间。

智能便携式电化学传感器用于烟草样品中尼古丁的体外和体内检测

开发了一种基于电沉积二茂铁功能化多壁碳纳米管（FC-MWCNT）的智能便携式电化学传感器，用于体外和体内检测烟草样品中的尼古丁（NIC）。 基于NIC本身的氧化作为FC-MWCNT修饰电极上的单一信号或使用FC-MWCNT作为比例探针建立标准曲线来建立NIC浓度的标准曲线为修饰电极上的 NIC 浓度。 (1）拓宽能斯特方程（电位与浓度的相关性）的应用范围； (2)多角度利用电沉积改性材料的功能； (3)使用带有智能手机的便携式电化学工作站作为NIC检测的智能电化学传感平台。 研究了电化学活性面积、电荷转移电阻和吸附电荷等电化学性能的影响。 然后通过微分脉冲伏安法研究该传感器。 在优化条件下，NIC的检测范围为60~1000 μmol L-1 ，单信号模式下的检测限为4.25 μmol L-1 ，比率信号模式下的检测限为0.44 μmol L-1 。 该传感器可用于在体外和体内快速、准确地检测烟草样品中的NIC