Электрохимические биосенсоры: перспективы применения функциональных наноматериалов для анализа на месте

ПРЕДПОСЫЛКИ: Электрохимические биосенсоры представляют собой типичные сенсорные устройства, основанные на преобразовании биохимических процессов в электрические сигналы. В сенсорах этого типа электрод является ключевым компонентом, выполняющим функцию твердой опоры для иммобилизации биомолекул и переноса электронов. Благодаря большой удельной поверхности многочисленных наноматериалов можно реализовать синергетические эффекты за счет повышения емкости загрузки и массопереноса реагентов, что позволяет улучшить аналитическую чувствительность. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ: Мы разделили современные электрохимические биосенсоры на две группы: наноматериалы на основе углерода, включая углеродные нанотрубки и графен, и безуглеродные наноматериалы, включая металлические и кремнеземные наночастицы, нанопроволоки, оксид индия-олова и органические материалы. Углеродные аллотропы могут использоваться в качестве электродов и поддерживающих каркасов благодаря большой активной поверхности и высокой эффективности переноса электронов. Мы также рассмотрели безуглеродные наноматериалы, применяемые в качестве альтернативных компонентов электродной опоры для улучшения электрохимических свойств биосенсоров. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Хотя некоторые функциональные наноматериалы обеспечили создание инновационных твердых подложек для высокоэффективных биосенсоров, разработка биосенсоров для анализа на месте, сочетающих достаточную чувствительность с высокой воспроизводимостью, по-прежнему остается сложной задачей. В частности, матричные интерференции реальных образцов, серьезно влияющие на биомолекулярные взаимодействия, остаются наиболее критической проблемой, которую необходимо решить для практического применения электрохимических биосенсоров.