Boosting performance of self-powered biosensing device with high-energy enzyme biofuel cells and cruciform DNA

生物传感器 材料科学 胶体金 生物结合 组合化学 DNA 纳米技术 纳米颗粒 化学 生物化学
作者
Futing Wang,Yihan Wang,Jing Xu,Ke‐Jing Huang,Zhenhua Liu,Yunfei Lu,Shuyu Wang,Ziwei Han
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:68: 104310-104310 被引量:77
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104310
摘要

Abstract A self-powered microRNA (miRNA) biosensing device is fabricated with high-energy enzymatic biofuel cell (EBFC) and cruciform DNA (cDNA). Sulfur-selenium co-doped graphene/gold nanoparticles (S–Se-GR/AuNPs) is synthesized and used as supporting substrate of biocathode and bioanode. The glucose oxidase (GOD) molecules are bonded to carboxyl-functionalized AuNPs through the condensation reaction between the amino groups in enzyme and carboxyl groups on the AuNPs to form the bioanode. The ultra-thin porous carbon shell/AuNPs-complementary strand of cDNA (UPCS/AuNPs-cDNA) is meticulously designed. The potassium ferricyanides are then inserted in mesoporous UPCS/AuNPs as the biocathode electron acceptor, and the cruciform DNA bioconjugate is synthesized as signal amplifier. When target miRNA is added, the hybridization reaction happens between miRNA and capture probe DNA on the biocathode to open the capture probe DNA chain. Cruciform DNA bioconjugate is immobilized onto the biocathode through base pairing with the capture DNA on the biocathode, which can release electron acceptor [Fe(CN)6]3-, resulting in the dramatically increase of the open circuit voltage of the EBFCs. The self-powered biosensor responds linearly in the miRNA level range of 0.5–10000 fM with a detection limit of 1.5 × 10−16 mol L−1. Detection of miRNA in spiked serum samples is also realized with the self-powered biosensor, demonstrating its great potential in the clinical applications.
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
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
火星上的天亦应助小灵通采纳,获得10
刚刚
1秒前
我要查文献完成签到 ,获得积分10
1秒前
上官若男应助fu采纳,获得10
1秒前
米米66发布了新的文献求助10
2秒前
GOuO完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ff完成签到,获得积分10
2秒前
Jasper应助周文旭采纳,获得10
2秒前
3秒前
121311完成签到,获得积分20
3秒前
jkd关注了科研通微信公众号
3秒前
鹿靡发布了新的文献求助10
3秒前
雄图完成签到,获得积分10
3秒前
lyq007完成签到,获得积分10
4秒前
细腻雨莲完成签到,获得积分20
4秒前
呵呵抱大腿完成签到,获得积分10
4秒前
han完成签到,获得积分10
4秒前
zhuh发布了新的文献求助10
4秒前
懵懂的凝丹完成签到,获得积分10
4秒前
Zsx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
cding完成签到,获得积分10
5秒前
咖啡豆发布了新的文献求助10
5秒前
albert完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
刻苦的丹妗完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
syx完成签到,获得积分10
6秒前
靓丽战斗机完成签到 ,获得积分10
7秒前
单薄的沛槐完成签到,获得积分10
7秒前
李亚男完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
怡然的怀绿完成签到,获得积分10
7秒前
zh完成签到,获得积分20
8秒前
小蓝发布了新的文献求助10
8秒前
打工肥仔应助勤恳的若风采纳,获得10
8秒前
小龙完成签到,获得积分10
9秒前
fu发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7892330
关于积分的说明 16300419
捐赠科研通 5204047
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784109
邀请新用户注册赠送积分活动 1766831
关于科研通互助平台的介绍 1647223