利用高能酶生物燃料电池（EBFC）和十字形DNA（cDNA）制造了自供电的微RNA（miRNA）生物传感设备。合成了硫硒共掺杂的石墨烯/金纳米颗粒（S-Se-GR/Au NPs），并将其用作生物阴极和生物阳极的支撑基质。葡萄糖氧化酶（GOD）通过酶中的氨基与Au NPs上的羧基之间的缩合反应键合到羧基官能化的Au NPs上。精心设计了cDNA的超薄多孔碳壳/AuNPs互补链（UPCS/Au NPs-cDNA）。然后将铁氰化钾插入中孔UPCS/Au NPs中作为生物阴极电子受体，并合成十字形DNA生物共轭物作为信号放大器。添加目标miRNA时，miRNA与生物阴极上的捕获探针DNA之间发生杂交反应，以打开捕获探针DNA链。十字形DNA生物共轭物通过与生物阴极上捕获的DNA碱基配对固定在生物阴极上，可以释放电子受体[Fe(CN)₆]^3-，导致EBFC的开路电压急剧增加。自供电生物传感器在0.5-10000 fM的miRNA水平范围内线性响应，检测极限为1.5×10^-16 mol L^-1。自供电生物传感器还可以检测加标血清样品中的miRNA，证明了其在临床应用中的巨大潜力。
 
 Figure 1. S-Se-GR的SEM图(A)，TEM图(B)和元素映射图(C)；以及S-Se-GR/Au NPs的SEM图(D)，TEM图(E)和HRTEM图(F)。
 

Figure 2. S-Se-GR/Au NPs/CP复合电极(A)和裸碳纸(B)的扫描电镜图；S-Se-GR/Au NPs/CP的HRSEM图(C)；GOD/S-Se-GR/Au NPs/CP复合体的扫描电镜图(D)。
 

Figure 3. S-GR (A), Se-GR (B)和 S-Se-GR (C)的能谱分析；S-GR，Se-GR，S-Se-GR和S-Se-GR/Au NPs的XRD图(D)，XPS图(E)和拉曼图(F)。
 
      相关研究成果于2020年由信阳师范学院化学化工学院Ke-Jing Huang课题组，发表在Nano Energy（doi:10.1016/j.nanoen.2019.104310）上。原文：Boosting Performance of Self-Powered Biosensing Device with High-Energy Enzyme Biofuel Cells and Cruciform DNA。