石墨烯手冊（第6卷）：生物傳感器和先進傳感器

《石墨烯手冊 第6卷：生物感測器和先進感測器》全面描述了石墨烯、氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的性質，涉及生物感測器設計與應用的眾多方面，包括臨床試驗、環境監測、農業及食品分析和品質控制等各個領域。

《石墨烯手冊 第6卷：生物感測器和先進感測器》重點介紹生物感測器和先進感測器。第1章概述了生物感測器的概念，回顧了感測器發展的歷史，並預測了未來可能的石墨烯應用。第2章著重介紹石墨烯的電子轉移特性，這對電化學和生物醫學應用是至關重要的，對電化學感測器常用的碳材料進行了比較，給出了電化學發光分析和基於石墨烯的生物樣品近紅外（NIR）成像的實例，還介紹了電化學感測器組成的大部分試驗分析。

許多電化學感測器的示例可以在第7~11章、18章、21章、23章和26章中找到。第3章對石墨烯在農業防護、農藥電分析和食品科學中的應用，包括對病原體的直接檢測多方面進行了概述。第4章、第5章繼續討論農業應用，其中描述了新型設備的工程設計以及基於石墨烯的感測器在這些應用中的分析驗證。第7章重點討論還原氧化石墨烯及其作為酶載體的表面組成與性能之間的關係，還討論了氧化石墨烯的本征電催化性能。第8章全面回顧了基於石墨烯、石墨烯量子點和還原氧化石墨烯的電化學生物感測器。生物感測器被分成若干組，其中生物分子被固定在電極上以檢測化合物，一組由專門設計用於檢測生物分子的生物感測器組成，而另一組則收集利用生物分子開發工作電極和分析物的設備。第10章介紹了醫療應用的生物感測器，描述了各種類型的石墨烯材料，包括摻雜的石墨烯。石墨烯和摻雜石墨烯也是第11章的主題，重點介紹用於檢測食品、環境和臨床樣品中生物分子和化合物的電化學感測器。

石墨烯片層的製備對生物感測器的結構和性能有著重要的影響，三維石墨烯泡沫、多孔石墨烯或石墨烯水凝膠的設計可防止水溶液中石墨烯層不可控的π-π堆疊，在第6章中概述了這種結構及其應用。另外，目前一些新的沉積方法也正在被研究。第19章介紹了獲得石墨烯感測器的各種技術，並討論了石墨烯自組裝、層層組裝、Langmuir-Blodgett法組裝等沉積方式對感測器性能的影響。

第12章描述了在圓柱形表面上沉積厚度可控的均勻層的方法。目前有一種方法構建了氧化石墨烯集成的長週期光柵，用於無標記抗原抗體免疫感測器和人類血紅蛋白檢測。這種石墨烯光纖結構為臨床診斷和生物醫學應用提供了一個生物光子學平臺，對無標記生物識別元件是一種極具前景的工具。第13章進一步討論無標記生物感測器，包括石墨烯在電化學、光學、壓電和熱分析的無標記生物感測器中的應用。

第一部分 生物感測器

第1章 石墨烯基生物感測器的基本概念、應用概述及前景展望
1．1 引言
1．2 石墨烯的製備
1．3 基本概念
1．3．1 電性能
1．3．2 光學性能
1．4 應用概述
1．4．1 葡萄糖生物感測器
1．4．2 煙醯胺腺嘌呤二核苷酸生物感測器
1．4．3 血紅蛋白生物感測器
1．4．4 膽固醇生物感測器
1．4．5 多巴胺生物感測器
1．5 小結
參考文獻

第2章 石墨烯電化學生物感測器在生物醫學中的應用
2．1 引言
2．2 石墨烯的電化學傳感
2．3 石墨烯生物醫療設備
2．4 石墨烯生物成像
2．5 小結
參考文獻

第3章 石墨烯生物感測器在農業防禦領域的應用
3．1 引言
3．1．1 石墨烯的性質
3．1．2 石墨烯的製備
3．1．3 石墨烯感測器的應用
3．1．4 石墨烯場效應電晶體
3．2 生物感測器在農業防禦領域的重要性
3．3 石墨烯生物感測器在食品安全領域的應用
3．3．1 農藥感測器
3．3．2 黴菌毒素感測器
3．3．3 過敏原感測器
3．3．4 雙酚A感測器
3．3．5 病原微生物感測器
3．4 石墨烯生物感測器在動物健康領域的應用
3．4．1 動物疾病感測器
3．4．2 新陳代謝感測器
3．4．3 孕酮感測器
3．4．4 流感感測器
3．5 小結
參考文獻

第4章 石墨烯感測器在農藥電化學分析領域的最新進展和趨勢
4．1 石墨烯的電化學性能
4．2 石墨烯感測器
4．2．1 以石墨烯修飾電極的感測器
4．2．2 石墨烯複合其他（納米）材料的感測器
4．3 石墨烯生物感測器
4．3．1 酶生物感測器
4．3．2 石墨烯免疫感測器
4．4 小結
參考文獻

第5章 石墨烯生物感測器的設計、構造和驗證
5．1 引言
5．2 石墨烯的製備
5．3 石墨烯的功能化
5．4 右墨烯生物感測器
5．4．1 場效應管生物感測器