光电化学指的是在光源照射下，具有光电化学活性的物质吸收光子而处于激发态，所产生的激发电子和空穴可分别向电极表面和电极与电解质溶液的界面转移，并在溶液界面处发生氧化还原反应，实现光电能量转换的过程。因其优越的性能，光电化学法具有很广泛的应用。近几年来卢菊生及田久英老师课题组围绕光电驱动生物传感器和生物反应器的构建方面开展了系列工作，获得的相关成果如下：
1、将前列腺特异性抗原（PSA）适体通过静电作用组装在TNA/A-g-C3N4上制备TNA/A-g-C3N4/适体光阳极，ITO/CBFeO用作光阴极，构建双光电极无膜光电化学燃料电池（PEFC），以葡萄糖作为燃料，可见光照射下，燃料电池具有较高的输出响应，最大输出功率达133.5 μW cm-2。以此作为自供能传感器测定痕量PSA，检测限可低至1.3 pg mL-1。相关研究成果发表于Biosens Bioelectron, 2020, 165, 112357。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112357
2、固定在TiO2纳米管阵列（TNA）上的g-C3N4可确保照TNA的可见光光电流响应。DAT电化学接枝显著降低TNA/g-C3N4的可见光响应。而Fe(III)、AAP和ACP酶的同时存在可有效调节TNA/g-C3N4/DAT的光电流，这是由于ACP酶将AAP脱磷酸为AA，AA将Fe(III)还原为Fe(II)，Fe(II)与DAT的配位反应，促进电极电子传输通道的形成，使高精密度和高准确度定量测定ACP活性成为可能。相关研究成果发表于Sensor Actuat B-Chem, 2020, 307, 127654。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.127654
3、以TNA/g-C3N4为光阳极，以ITO/CuO/CYP450 3A4为光阴极。构建双光电极系统，用于光电化学驱动酶催化生物反应器和传感器，转化和硝苯地平测定的与单个ITO / CuO / CYP3A4或TNA / g-C3N4在可见光照射下相比，构建的双光电极系统具有显着的光电流响应。在最佳条件下，双光电极系统的光电流对硝苯地平具有高催化活性，催化效率为0.94 μM-1 s-1，用于硝苯地平底物代谢，转化产率达到22.1％。用于测定硝苯地平，其灵敏度为2.46 μA μM-1，检测限为0.015 μM。相关研究成果发表于Biosens Bioelectron, 2019, 135, 160-165。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2019.04.020
4、二氧化钛纳米管阵列（TNA）良好的限域效应可保证组装其中的HRP酶的高催化活性，通过酶催化反应，TNA表面原位生成硫化镉量子点，可有效改善TNA的可见光光电响应。因为农药磺草灵对HRP酶的催化性能的抑制作用，磺草灵含量的高低对TNA的光电流的大小有明显的影响。鉴于此构建了准确测定磺草灵的光电生物传感器。相关研究成果发表于 Biosens Bioelectron, 2018, 110, 1-7。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2018.03.038
5、以氧化铟锡（ITO）导电玻璃为基底，通过溶胶-凝胶法，在其表面原位生长规则的TiO2纳米棒阵列，构建基于光电信号开关模式的适体生物传感器，应用于实际生物样品的分析。该生物传感技术将光敏材料和适体复合组装，利用光电转换手段灵敏、具有高选择性地测定生物样品的痕量组分，相关研究成果发表于Sensor Actuat B-Chem, 2017, 240, 785-792。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.09.042
