Nitrogen-doped hollow carbon nanospheres for high-energy-density biofuel cells and self-powered sensing of microRNA-21 and microRNA-141

材料科学 碳纤维 纳米技术 生物传感器 电极 功率密度 储能 氮气 兴奋剂 热液循环 化学工程 光电子学 功率(物理) 化学 复合材料 复合数 有机化学 工程类 物理 物理化学 量子力学
作者
Linlin Wang,Hao-Hua Shao,Wenjing Wang,Jianrong Zhang,Jun‐Jie Zhu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:44: 95-102 被引量:74
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2017.11.055
摘要

High-energy-density enzymatic biofuel cells (EBFCs) are urgently needed not only as green energy conversion devices but also as energy generators for medical devices. Low enzyme loading efficiency and insufficient direct electron transfer (DET) between enzymes and electrodes greatly hamper the development of EBFCs. Herein, we fabricated nitrogen-doped hollow carbon nanospheres with large pores (pNHCSs) via a green microwave-assisted hydrothermal method (MWHM). Due to their three-dimensional structure and the incorporation of nitrogen, the pNHCS-functionalized electrode not only efficiently enriched the load of enzyme (ca. 8.65 × 10−10 mol cm−2) but also significantly facilitated DET rate (ca. 10.73 s−1). Thus, the pNHCS-based EBFCs exhibited an outstanding maximum power output (Pmax), which achieved to 325 ± 0.6 µW cm−2. Then, based on a dual-fuel-driven EBFC, we developed an innovative self-powered biosensor to sense two kinds of cancer-related microRNAs, miR-21 and miR-141, at the same time. The detection limits were as low as 0.1 fM for miR-21 and 4.0 fM for miR-141 (S/N = 3). This material has excellent potential in the development of superior green bio-batteries as well as economical and portable self-powered biomedical sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
usrcu完成签到 ,获得积分10
5秒前
万能图书馆应助mimi采纳,获得10
5秒前
zhw297发布了新的文献求助10
6秒前
彦希完成签到 ,获得积分10
7秒前
10秒前
10秒前
winterm发布了新的文献求助10
13秒前
shinysparrow应助MAEDCHEN采纳,获得200
13秒前
15秒前
15秒前
16秒前
19秒前
mym完成签到 ,获得积分20
20秒前
了了了发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
小马甲应助zhw297采纳,获得10
21秒前
22秒前
鳗鱼凡旋发布了新的文献求助10
22秒前
Rui完成签到,获得积分10
22秒前
winterm完成签到,获得积分20
23秒前
Culto发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
彩色半烟完成签到,获得积分10
25秒前
fx完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
栖xx发布了新的文献求助10
27秒前
亿元发布了新的文献求助10
28秒前
Maestro_S完成签到,获得积分0
29秒前
科研通AI2S应助abner采纳,获得10
31秒前
图图不秃发布了新的文献求助10
31秒前
文泽完成签到,获得积分10
32秒前
炸你的泡泡糖完成签到,获得积分10
33秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
橘子汽水完成签到,获得积分10
35秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137412
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788462
关于积分的说明 7786566
捐赠科研通 2444645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300002
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625712
版权声明 601023