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基于生物燃料电池(BFC)的自供能生物传感器具有无需外部电源设备、易于微型化、抗干扰能力强的独特优势，已被广泛关注。光电化学(PEC)由于其独特的物理化学性质，光照条件下，具有产生电子和空穴的能力，得到了设计者们的青睐。本文是巧妙地将酶生物燃料电池(EBFC)与PEC相结合设计的自供能光电化学生物传感平台分别实现了有机磷农药(OPs)及癌症标记物MicroRNA的超灵敏检测。
构建了一种新颖的基于光电酶生物燃料电池(PEFC)的自供能生物传感器，实现了OPs的超灵敏检测。为此，设计了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)敏化CdS(CdS/PEDOT)光电阳极和碳纳米管/金纳米粒子/胆红素氧化酶(CNTs/AuNPs/BOD)生物阴极。首先，将乙酰胆碱酯酶(AChE)修饰于CdS/PEDOT光电阳极表面，用于催化硫代乙酰胆碱碘化物(ATCh)水解生成硫代胆碱，硫代胆碱可作为电子供体消耗光生空穴，以此来提高光生电荷的分离效率，构建了基于PEFC的自供能生物传感平台。当无有机磷农药时，所构建的传感器会产生一个较大的开路电压(EOCV)。当目标物有机磷农药存在时，其会抑制AChE的酶促催化活性，从而，获得了较小的EOCV，基于EOCV的变化，实现了OPs的超灵敏检测，检测限低至0.012ngmL-1(S/N=3)，优于目前报道的检测OPs的方法。这项工作不仅实现了OPs的简便、超灵敏、低成本的检测，同时为构建多种光驱动PEFC自供能生物传感提供设计思路。
构建了基于DNA构型变化与CdS量子点(CdS QD)敏化效应的PEFC用于超灵敏检测MicroRNA。所构建的生物传感器以石墨烯/碳纳米管/金纳米粒子/漆酶(G/CNTs/AuNPs/laccase)作为生物阴极催化氧气，以AuNPs-g-C3N4作为光电阳极。具体为：将与MicroRNA部分互补的发卡DNA一端连接电极表面，一端修饰CdSQD。当无目标MicroRNA时，由于发卡DNA未被打开，CdSQD靠近电极表面对g-C3N4起到敏化作用，促进电子-空穴对的分离，得到较大的阳极光电流，电池EOCV高；当目标MicroRNA存在时，由于MicroRNA打开发卡DNA，目标MicroRNA与互补链形成刚性双螺旋结构，使CdSQD远离g-C3N4表面，CdSQD对g-C3N4敏化作用减弱，阳极光电流减小，流向阴极的电子减少，电池EOCV减小，从而实现了目标MicroRNA的定量检测。所设计的基于PEFC的自供能MicroRNA生物传感器，为实现早期癌症诊断提供了途径。
构建了一种新颖的基于光电酶生物燃料电池(PEFC)的自供能生物传感器，实现了OPs的超灵敏检测。为此，设计了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)敏化CdS(CdS/PEDOT)光电阳极和碳纳米管/金纳米粒子/胆红素氧化酶(CNTs/AuNPs/BOD)生物阴极。首先，将乙酰胆碱酯酶(AChE)修饰于CdS/PEDOT光电阳极表面，用于催化硫代乙酰胆碱碘化物(ATCh)水解生成硫代胆碱，硫代胆碱可作为电子供体消耗光生空穴，以此来提高光生电荷的分离效率，构建了基于PEFC的自供能生物传感平台。当无有机磷农药时，所构建的传感器会产生一个较大的开路电压(EOCV)。当目标物有机磷农药存在时，其会抑制AChE的酶促催化活性，从而，获得了较小的EOCV，基于EOCV的变化，实现了OPs的超灵敏检测，检测限低至0.012ngmL-1(S/N=3)，优于目前报道的检测OPs的方法。这项工作不仅实现了OPs的简便、超灵敏、低成本的检测，同时为构建多种光驱动PEFC自供能生物传感提供设计思路。
构建了基于DNA构型变化与CdS量子点(CdS QD)敏化效应的PEFC用于超灵敏检测MicroRNA。所构建的生物传感器以石墨烯/碳纳米管/金纳米粒子/漆酶(G/CNTs/AuNPs/laccase)作为生物阴极催化氧气，以AuNPs-g-C3N4作为光电阳极。具体为：将与MicroRNA部分互补的发卡DNA一端连接电极表面，一端修饰CdSQD。当无目标MicroRNA时，由于发卡DNA未被打开，CdSQD靠近电极表面对g-C3N4起到敏化作用，促进电子-空穴对的分离，得到较大的阳极光电流，电池EOCV高；当目标MicroRNA存在时，由于MicroRNA打开发卡DNA，目标MicroRNA与互补链形成刚性双螺旋结构，使CdSQD远离g-C3N4表面，CdSQD对g-C3N4敏化作用减弱，阳极光电流减小，流向阴极的电子减少，电池EOCV减小，从而实现了目标MicroRNA的定量检测。所设计的基于PEFC的自供能MicroRNA生物传感器，为实现早期癌症诊断提供了途径。