基于过渡金属的葡萄糖无酶电化学传感器研究进展

葡萄糖传感器广泛应用于食品工业中,在发酵生产、饮料调配、乳制品生产等过程对葡萄糖含量有严格控制,因而构建葡萄糖快速检测新方法有重要意义。由于过渡金属传感材料具有响应迅速,灵敏度高,稳定性好,成本低等特点,其在葡萄糖无酶电化学传感器领域显示出独特的优势,因此,该研究以近年来的实验和理论研究为基础,系统地综述了过渡金属葡萄糖无酶传感器的研究进展。通过总结铜（Cu）、镍（Ni）、钴（Co）和锌（Zn）等过渡金属纳米结构的特点及其氧化物在碱性条件下对葡萄糖的传感机制,以及电沉积法及其他修饰电极制备方法,以期为高性能葡萄糖传感器的构建提供参考。该综述特别强调了揭示过渡金属对葡萄糖的电信号增敏机制的重要性,以实现按需设计,扩大过渡金属传感器的应用范围。     

碳基复合材料修饰电化学传感器检测双酚A研究进展

双酚A作为一种应用最广泛的增塑剂,常用于食品的各类包装中。然而,食物和水源中双酚A的浸出以及在制造过程中双酚A的排放会危害人类健康。近年来,碳基复合材料因其独特的物理化学性质,在双酚A检测中展现出优异的性能,基于碳基复合材料修饰的电化学传感器快速检测双酚A已成为当前的研究热点。文章综述了双酚A以及碳基材料修饰电化学传感器在双酚A检测中的应用,并对双酚A电化学检测的发展方向进行了展望。     

电化学无酶葡萄糖传感器研究进展

葡萄糖作为糖尿病临床诊断治疗的重要评价指标。无酶电化学传感器应用于测定葡萄糖含量具有重要的研究价值。本文综述近年来的无酶葡萄糖电化学传感器(NEG)的研究进展,对比多类NEG制备材料:贵金属及其纳米材料、过渡金属及其纳米材料、碳纳米材料的构建特点:选择性、线性范围、灵敏度、稳定性进行评述。探讨分析NEG的现状与趋势,为今后的NEG发展进行展望,可作为NEG传感器的构建思路参考。     

一种基于铟锡掺杂氧化镍材料的高灵敏度无酶电化学葡萄糖传感器

以泡沫镍为基底通过一步法原位生长氧化镍,同时加入铟离子与锡离子,制备了高灵敏度无酶葡萄糖传感器敏感电极复合材料In-Sn@NiO。X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)测试结果证明,氧化镍表面存在铟元素与锡元素。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)结果表明,掺杂铟离子与锡离子后,氧化镍表面形貌由较为致密的片状堆叠结构变成了垂直生长的纳米柱结构,结构更有利于表面粒子传输。电化学测试结果显示,掺杂后电极对葡萄糖的响应得到了显著的改善,最高灵敏度达到了91.9 mA/(μmol·L~(-1)·cm~2),检测限为0.02μmol/L。     

电化学传感器在赭曲霉毒素A检测中的应用研究进展

赭曲霉毒素A (ochratoxin A,OTA)是一种由曲霉菌和青霉菌等产生的次级代谢产物,广泛存在于各种食品、粮食和动物饲料中,具有强烈的肝毒性和肾毒性、免疫抑制、致畸、致癌和致突变作用,严重危害人类健康。传统的OTA分析方法检测成本高,操作复杂且灵敏度低,限制了其应用领域。因此,亟需开发一种低成本、高灵敏度、准确快速的OTA检测方法。电化学传感器具有便携、价廉和快速的优势,具有很好的应用前景。该文对检测OTA的电化学传感器(电化学免疫传感器、分子印迹电化学传感器、电化学适配体传感器和其他电化学传感器)的机理和优缺点进行综述,并对OTA电化学传感器发展方向进行了展望。     

电化学DNA生物传感器检测小分子化合物的研究进展

总结小分子与DNA作用的方式,介绍用于小分子检测的DNA固定方法,并且对近年来DNA电化学传感器在环境污染物、药物及食品检测中的应用作了概述。     

基于纳米复合材料的电化学传感器检测水中的Cd(Ⅱ)

目的：重金属具有高毒性、不易降解等危险,因此需建立准确、灵敏的相关检测手段。方法：通过绿色化学原位还原法合成GO/BiNPs材料,在此基础上采用柠檬酸还原法合成AuNPs,即为GO/BiNPs/AuNPs纳米复合材料。结果：在最优条件下,采用SWV方波伏安法对不同浓度的Cd(Ⅱ)进行检测,结果表明该传感器在5 nmol/L～1 μmol/L,线性关系良好,检测限为2.30 nmol/L。结论：该修饰电极在Cd(Ⅱ)检测的应用中具有一定的抗干扰性、良好的重现性,同时具有实际应用能力。     

无酶葡萄糖传感器研究进展

伴随着材料学科的不断发展,葡萄糖传感器在已有的几十年的研究发展基础之上又在无酶葡萄糖传感器研究领域不断拓展。该研究以近年来的实验与理论研究为基础,系统综述无酶葡萄糖传感器的研究进展,总结金属及其氧化物纳米材料、碳基材料、有机金属框架结构材料特点及其修饰电极对葡萄糖传感性能,并对无酶葡萄糖传感器的发展趋势进行展望,以期为构建高性能葡萄糖传感器提供参考。     

蚕丝基葡萄糖传感器研究进展北大核心CSCD

葡萄糖传感器是糖尿病人监控血糖浓度的必备工具。基于柔性基底开发可用于实时监测的柔性葡萄糖传感器是近年来研究的热点,也是未来应用发展的重要方向。蚕丝具有优异的力学性能、生物相容性及生物可降解性,以蚕丝及蚕丝蛋白与导电活性物质复合开发的柔性葡萄糖传感器展现出优异的传感性能及出色的长期稳定性。本文通过对基于丝蛋白、丝纤维、蚕丝织物开发的蚕丝基葡萄糖传感器的研究进展进行综述,对比所开发的蚕丝基葡萄糖传感器的传感性能,分析其特点及作用机制,并展望蚕丝基葡萄糖传感器在柔性可穿戴传感器领域的发展前景。     

基于Au@PtNPs-Cu-MOF/GCE传感器检测果蔬中葡萄糖

制备了新型的金@铂纳米复合材料-铜金属有机骨架/玻碳电极传感器(Gold platinum nanocomposites-Copper metal organic skeleton/Glassy carbon electrode, Au@PtNPs-Cu-MOF/GCE)对水果中的葡萄糖进行快速检测分析。制备了二维的Cu-MOF纳米材料,并在其表面负载核壳结构的Au@PtNPs,合成了一种新型的Au@PtNPs-Cu-MOF纳米复合材料。利用Au@PtNPs-Cu-MOF构建了一种新型的Au@PtNPs-Cu-MOF/GCE,通过对电解质pH、计时安培电位的优化,确定Au@PtNPs-Cu-MOF/GCE的最佳工作条件,对梨中的葡萄糖进行定量分析。研究发现,葡萄糖浓度与其峰电流分别在0.1-10和10-2600 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.0872 μmol/L,线性范围宽,检出限低,明显优于其它的葡萄糖无酶传感器。且Au@PtNPs-Cu-MOF/GCE的重复性和抗干扰能力较好,8次扫描的相对标准偏差为1.32%。对梨汁中的检测结果为1.8457 mmol/L与高效液相色谱法一致且偏差仅为5.46%,符合检测要求。     

分子印迹电化学传感器在食品检测中的研究进展

文章综述了分子印迹电化学传感器的制备和分类,以及在食品安全检测的实际应用及发展,并对其发展前景作出了展望.     

电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的应用研究进展

黄曲霉毒素具有高毒性和致癌性,极易污染各种食品和农产品,因此建立快速有效的分析方法对于其监测和检测具有重要意义。电化学生物传感器以其操作简便、成本低廉、灵敏度高、特异性强、无需对样品进行复杂处理等优势,在黄曲霉毒素检测中得到了广泛应用。文章综述了免疫传感器、核酸适体传感器、酶传感器在黄曲霉毒素中的应用及研究进展,并对电化学生物传感器在黄曲霉毒素中的应用前景进行展望,为进一步发展简便、快速、灵敏的新型电化学传感器提供参考。     

基于泡沫镍载纳米材料的电化学传感器检测肉制品中亚硝酸盐

为实现对肉制品中亚硝酸盐灵敏测定，以泡沫镍为载体，采用水热合成法和高温煅烧法制备泡沫镍基负载Co₃O₄（Co₃O₄/Ni foam）纳米复合材料，用于构建高灵敏度亚硝酸盐电化学传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)对所制备的纳米复合材料的形貌和结构进行表征。利用循环伏安法(cyclic voltammetry，CV)和计时安培滴定法进一步研究该修饰电极快速检测亚硝酸盐的电化学行为和电催化机理。结果表明，亚硝酸盐浓度在5~2 100 μmol/L时，传感器的峰电流与NO₂^-浓度呈现良好的线性关系，检测限为3.14 μmol/L。以酱牛肉为实际样品，通过标准加入法测定亚硝酸盐含量，加标回收率为97.9%~101.2%。该传感器具有容易制备、灵敏度高、易操作、稳定性好以及检测耗时短等优点，适用于肉制品中亚硝酸盐的快速检测。     

金属有机框架基电化学传感器在食品安全检测中的应用进展

为保障食品安全与人类健康,实现快速、准确现场检测食品中有害物质是控制食品质量的关键。电化学传感器因其响应速度快、灵敏度高、设备易于小型化等优势在快速检测领域具有一定的优势。但食品中有害物质的痕量检测需要更广检测范围和更低检测限,同时实际样品体系复杂,对传感器的抗干扰性提出更高的要求。金属有机框架(metal-organic framework, MOF)材料因其可调的孔隙结构、大比表面积、易于修饰等优点,能够有效提高传感器的灵敏度和选择性,因此,MOF基电化学传感器被广泛应用于食品中有害物质的检测。本文综述了MOF材料用于构建电化学传感器对食品中危害因素(兽药、农药残留、真菌毒素、重金属、食品添加剂)检测的应用进展,着重阐述了MOF材料在构建电化学传感器中的优势,以及复合材料修饰电极中MOF的作用,同时对MOF材料的不足进行了讨论,为进一步拓展MOF基电化学传感器在食品安全检测中的应用提供新的思路。     

电化学生物传感器在农药残留检测中的应用研究进展

农药残留问题已对环境和人类健康造成严重威胁。因此,建立快速、灵敏、高效的农药残留检测方法势在必行。电化学生物传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、成本低等诸多优点在分析领域有着广泛的应用。对农药残留检测中的样品前处理技术及电化学生物传感器应用的国内外最新进展进行了总结。     

电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的研究进展

黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的次级代谢产物,具有剧毒性和严重的致癌性、致畸性和致突变性,摄入受黄曲霉毒素污染的农作物和食品会对人类和动物的身体健康造成极其严重的危害。基于十年来国内外的研究成果,从电化学传感机理方面概述了电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的发展现状和应用前景,介绍了各类电化学生物传感器的工作原理、制备方法和检测性能。电化学生物传感器相比于传统的黄曲霉毒素检测方法,具有检测时间短、操作简单、成本低、便于微型化等优势。金纳米颗粒、碳纳米管等纳米材料的使用将进一步提高电化学生物传感器的灵敏度以及抗原或抗体的固定效率。超微电极技术、传感器阵列技术以及微流控技术的应用也将进一步提高电化学生物传感器在毒素检测中的性能。     

石墨烯复合材料在电化学检测食品中亚硝酸盐的研究进展

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂,过量的亚硝酸盐可与人体内的氨基化合物反应形成强致癌物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸盐的检测极其必要。与其他传统检测方法相比,电化学法具有仪器简单、操作方便、分析快速和灵敏度高等优点。石墨烯具有电化学窗口宽、电化学稳定性好、电催化活性高和电子转移速率快等电化学特性,故石墨烯及其复合材料是用于检测亚硝酸盐电化学传感器的理想电极修饰材料。石墨烯与其他功能材料复合能进一步改善其可分散与可加工性能,提高修饰电极的电催化活性和检测选择性。本文综述了纳米金属粒子/石墨烯、金属复合物/石墨烯、纳米金属氧化物粒子/石墨烯、高分子纳米材料/石墨烯、非金属纳米材料/石墨烯等复合石墨烯材料修饰电极在电化学法检测亚硝酸盐方面的研究进展,并重点阐述了相关设计思路与电极反应机理,深入分析比较了不同复合材料修饰电化学传感器的检测效果,从而说明采用基于石墨烯复合材料修饰电极电化学检测亚硝酸盐更具优势。最后讨论了石墨烯复合材料修饰电极的不足,展望了其在食品中亚硝酸盐检测的应用前景和未来发展方向。     

纸浆电化学漂白的研究进展

分析了电化学用于纸浆漂白的基本理论依据,概述了各种电化学漂白的研究现状及其进展,包括电化学含氯漂白、电化学连二亚硫酸盐漂白、电化学过氧化氢漂白、电化学催化的氧碱漂白以及电化学介体漂白,重点介绍了电化学介体漂白的研究进展.     

电化学免疫传感器在食品安全检测中的研究进展

近年来,随着免疫测定技术与传感技术的发展,人们开发了以固定化抗体(抗原)为识别元件,基于特异性的免疫反应原理的免疫传感器.随着电化学免疫传感器在各方面的广泛应用,关于提高它的性能、优化其检测方法的研究也越来越多.电化学免疫传感器具有独特的优势,如选择性好、灵敏度高、检测速度快等,因此在食品安全中得到了广泛应用.本文介绍了电化学免疫传感器的分类及其基本原理,根据检测信号的不同,将其分为电位型、电流型、电导型免疫传感器.综述了电化学免疫传感器在食品安全检测(致病菌、毒素、农药残留、药物残留等)中的研究现状及应用进展,并对电化学免疫传感器的应用前景进行概括.     

基于镍基碱式碳酸盐修饰电极的无酶葡萄糖电化学传感器构建

在碳纸基底上采用一步水热法原位生长过渡金属镍基碱式碳酸盐（Ni-CHs）,构建高灵敏度和选择性的无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射、扫描电子显微镜对材料进行物相鉴定和形貌表征。采用循环伏安法和时间-电流曲线评估传感器的性能。结果表明,Ni-CHs/CP在0.5 V的低电势下对葡萄糖具有最佳检测能力,传感器的氧化峰电流在葡萄糖浓度为0.95 μmol/L～2.623 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.998,检出限为0.31 μmol/L（RSN=3）,响应时间为3.5 s。此传感器具有良好的稳定性并成功用于实际样品的检测,加标回收率在95.65%～105.56%之间。