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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 一种用于无标记低浓度葡萄糖检测的光流控微毛细管生物传感器
摘要： 采用Q因子为1.3×10^6、壁厚2微米的微毛细管检测葡萄糖功能化浓度2.78 mM，灵敏度达0.974 pm/mM，样品体积小至约90 nL。
关键词： 葡萄糖，光流体微毛细管，回音壁模式
更新于2025-09-16 10:30:52
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以葡萄糖和硫化氢为例的液体与气体分析用显微传感器激光合成方法
摘要： 利用溶液激光诱导沉积法作为合成铜-银体系微复合材料的新方法。研究表明，所得材料对水溶液中D-葡萄糖的检测具有良好的传感性能，同时适用于气体传感器。通过改变沉积方法可调控其传感特性。采用X射线衍射、能谱分析和阻抗谱对产物进行表征，发现激光顺序沉积与双金属共沉淀会产生不同结果，并基于铜-银体系的共晶相互作用本质对此现象作出解释。
关键词： 铜-银体系、阻抗谱、D-葡萄糖、能谱仪、感官特性、X射线衍射、激光诱导沉积、微复合材料、气体传感器
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光刻写石墨烯传感器的表面工程实现人体体液中非酶葡萄糖检测
摘要： 当代葡萄糖监测设备主要依赖酶催化反应检测指尖血样。然而这类酶制剂成本高昂、稳定性差且与传感基质的集成工艺复杂，促使非酶传感器成为战略替代方案。本研究基于激光刻划石墨烯（LSG）——一种新兴的3D图案化石墨烯材料——开发出非酶葡萄糖传感器，该材料具有无粘结剂、高孔隙率和导电石墨碳网络特性。通过优化纳米颗粒尺寸的氧化铜纳米粒子（CuO NPs）共形锚定技术，我们建立了简便环保的LSG表面工程方法以增强其催化效能。该器件展现出卓越的非酶葡萄糖检测性能（相对于印刷银/氯化银参比电极0.4V检测电位、<0.2秒响应时间、0.1μM检测限、1μM-5mM线性范围及高选择性）。值得注意的是，该设备对人体体液（全血、血清、汗液和尿液）中的葡萄糖检测表现出优异的稳定性和重现性。此外，将LSG共形转移至商用透明胶带（LSGST）实现了器件在曲面身体部位的穿戴应用，微型化设备直接监测汗液葡萄糖即为例证。这些发现为通过人体体液精准非酶检测葡萄糖，从而制定全面个性化健康管理策略开辟了新途径。
关键词： 激光刻划石墨烯、微型化器件、葡萄糖、透明胶带、非酶传感器
更新于2025-09-12 10:27:22
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金层在石墨烯纸上的激光与热退火处理用于葡萄糖和果糖的非酶电化学检测
摘要： 基于石墨烯纸上的金纳米颗粒（AuNPs），实现了葡萄糖和果糖的电化学非酶检测。通过热退火（炉式）或激光诱导溅射沉积在石墨烯纸上的8纳米厚金层去润湿，制得了AuNPs电极。采用扫描电子显微镜、显微拉曼光谱、X射线衍射、卢瑟福背散射光谱和循环伏安法对电极进行了表征。热退火与激光退火过程的主要差异在于所得金纳米颗粒的尺寸和形貌：激光退火产生的颗粒比热退火更小，且基本呈球形，主要分布于石墨烯纳米片上，粒径范围为10-150纳米；而热退火过程获得的电极具有多面体形貌的金纳米结构，典型尺寸分为20-40纳米和200-400纳米两个区间。研究展示了这些电极在碱性磷酸盐缓冲溶液中氧化葡萄糖和果糖的电催化活性。葡萄糖在0.17V（激光退火）或0.19V（热退火）vs SCE电位被检测到，对应双电子氧化的强峰；果糖在0.4V vs SCE被检出。葡萄糖检测灵敏度高达1240μA mM?1 cm?2。该检测体系对葡萄糖和果糖的分析性能表现优异，可与当前采用复杂多步湿法工艺和/或酶修饰的纳米结构金电极技术相媲美。
关键词： 葡萄糖、金纳米粒子、石墨烯纸、果糖电化学检测
更新于2025-09-12 10:27:22
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源自木质素的激光刻写石墨烯电极用于生化传感
摘要： 在柔性基底上对多孔石墨烯电极进行激光刻划，对于开发一次性电化学生物传感器具有重要意义。本研究提出了一种基于木质素前驱体的高导电氮掺杂石墨烯新型图案化工艺。我们在常温环境下采用CO2激光刻划技术，从木质素原料制备出多孔石墨烯电极。所得氮掺杂激光刻划石墨烯（N-LSG）具有无粘结剂、层级结构和优良导电性等特点。其互联碳网络展现出增强的电化学活性及更优的异相电子转移速率，这些特性可归因于多孔N-LSG的高导电性（方阻低至2.8Ω）及其丰富的活性边缘位点。进一步通过简易喷涂工艺，在N-LSG电极表面修饰MXene/普鲁士蓝（Ti3C2Tx/PB）复合材料，实现对分析物的灵敏检测。经催化酶功能化的Ti3C2Tx/PB修饰N-LSG电极（酶/Ti3C2Tx/PB/N-LSG）对葡萄糖、乳酸和酒精等生物标志物表现出显著增强的电化学活性，其性能超越现有报道的片上碳基生物传感器。因此，本传感器在个性化医疗领域展现出卓越的应用潜力。
关键词： 激光刻划石墨烯、MXene、酒精、乳酸盐、葡萄糖、木质素磺酸盐、生物传感器、高导电性
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于量子点的荧光寿命成像葡萄糖纳米传感器
摘要： 过去几年中，量子点（QD）纳米颗粒因其优异的光学特性被广泛应用于生物成像和传感领域。大多数研究采用基于光致发光（PL）强度的技术，但这些方法存在一定缺陷——尤其在细胞内介质中操作纳米颗粒时，诸如激发光功率波动、荧光团浓度依赖性或细胞自身荧光的干扰等问题尤为突出。通过采用时间分辨光谱技术和荧光寿命成像显微镜（FLIM），可克服部分上述局限。 本研究将具有长衰减时间的CdSe/ZnS量子点与氨基苯硼酸（APBA）修饰结合，制备出可作为葡萄糖纳米传感器的QD-APBA复合物。硼酸基团在纳米颗粒表面的附着会猝灭量子点的PL平均寿命，而当葡萄糖与硼酸结合时，PL信号恢复且其寿命延长。这些纳米传感器已成功应用于MDA-MB-231细胞中葡萄糖的FLIM检测。量子点纳米颗粒的长PL寿命使其易于与细胞自身荧光区分，从而提升了传感应用的选择性。鉴于细胞内葡萄糖水平与癌细胞代谢状态相关，所开发的纳米传感器有望用于癌症诊断。
关键词： 荧光寿命成像、细胞内传感、量子点、纳米颗粒、葡萄糖、光致发光
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于金纳米颗粒亚稳态的可重复使用光纤锥传感器
摘要： 本工作介绍了一种可重复使用的锥形光纤传感器（RFS）的设计与实现。我们结合白光源使用该传感器分析金纳米粒子的亚稳态特性。通过RFS观测发现：当调节亚稳态金纳米粒子（MAuNPs）浓度时会出现反应限制聚集现象，这表现为吸收带的红移和展宽。无论MAuNPs浓度如何，添加葡萄糖都能使其从亚稳态转变为稳态。RFS成功检测到葡萄糖存在导致的溶液折射率变化以及MAuNPs的稳定性。加入胰岛素后，MAuNPs的扩散限制聚集迅速被触发。最后为深入理解实验结果，我们采用空心光子晶体光纤（HC-PCF）结合拉曼光谱，研究了MAuNPs与葡萄糖及MAuNPs与胰岛素之间的化学相互作用。
关键词： 葡萄糖、拉曼光谱、亚稳态金纳米粒子、可重复使用的锥形光纤传感器、胰岛素
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于碳点的比率荧光葡萄糖生物传感器
摘要： 基于碳点（CDs）和罗丹明6G（Rh6G）的比率荧光葡萄糖生物传感器被开发为水溶液和交联聚丙烯酸固态薄膜两种形式。通过葡萄糖氧化酶（GOx）与辣根过氧化物酶（HRP）对葡萄糖的双酶反应引发荧光猝灭，实现了比率荧光颜色变化。当以360 nm激发时，采用柠檬酸和乙二胺溶剂热法制备的碳点蓝色荧光发射会被葡萄糖双酶反应猝灭，而Rh6G荧光对葡萄糖无响应。因此随着葡萄糖浓度升高，可观察到从蓝色到绿色的比率荧光颜色转变。优化的CD/Rh6G/GOx/HRP水溶液在0.1-500 μM范围内呈线性响应，检测限（LOD）为0.04 μM，对葡萄糖相对于人血主要成分具有良好的选择性，且适用于人血清检测。通过将CD/Rh6G/GOx/HRP固定于丙烯酸与二丙烯酸酯化聚乙二醇（70:30，w/w）混合物经紫外光固化形成的水凝胶薄膜中，制备出稳定的固态生物传感器薄膜。相比水溶液体系，该水凝胶薄膜展现出相似的比率荧光颜色变化、灵敏度（0.5-500 μM线性范围，LOD为0.08 μM）及选择性。此外，这种固态葡萄糖生物传感器薄膜具有固有稳定性，可随时使用，克服了水溶液体系因聚集、酶变性等导致的不稳定问题。相较于简单的开/关模式，这些比率生物传感器增强了肉眼检测葡萄糖的能力，从而拓展了碳点在生物传感器中的应用潜力，提供了更便捷实用的检测方法。
关键词： 葡萄糖，比率型，碳点，荧光，生物传感器，酶
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年国际趋同技术发展趋势会议（ICCTCT） - 印度科因巴托尔（2018.3.1-2018.3.3）] 2018年国际趋同技术发展趋势会议（ICCTCT） - 无创血糖检测及糖尿病辅助监测应用程序
摘要： 已开发出一种通过无创血糖测量实现的糖尿病监测方法。葡萄糖是诊断糖尿病的主要考量因素。常规的血糖检测需要采血，通常采用手指采血方式。频繁采血不仅会造成疼痛和不便，还可能导致手指形成老茧及血液循环不良。无创技术是近年来的突破性进展，无需采集人体间质液。本文设计了一种基于近红外光谱技术和智能设备的无创血糖检测仪。指尖发射的信号会根据分子振动运动产生吸收效应，最终以电压变化形式呈现检测结果。通过蓝牙将这些数据传输至安卓设备上的监测应用程序，从而实现对血糖水平的持续追踪。
关键词： Arduino、近红外光谱、无创、葡萄糖、糖尿病、安卓应用程序
更新于2025-09-09 09:28:46