Designing of Nanomaterials-Based Enzymatic Biosensors: Synthesis, Properties, and Applications
Francisco T. T. Cavalcante,
Italo R. de A. Falcão,
José E. da S. Souza,
Thales G. Rocha,
Isamayra G. de Sousa,
Antônio L. G. Cavalcante,
André L. B. de Oliveira,
Maria C. M. de Sousa,
José C. S. dos Santos
Affiliations
Francisco T. T. Cavalcante
Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Bloco 709, Fortaleza 60455760, CE, Brazil
Italo R. de A. Falcão
Campus das Auroras, Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção 62790970, CE, Brazil
José E. da S. Souza
Campus das Auroras, Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção 62790970, CE, Brazil
Thales G. Rocha
Campus das Auroras, Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção 62790970, CE, Brazil
Isamayra G. de Sousa
Campus das Auroras, Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção 62790970, CE, Brazil
Antônio L. G. Cavalcante
Departamento de Química Analítica e Físico-Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Bloco 940, Fortaleza 60455760, CE, Brazil
André L. B. de Oliveira
Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Bloco 709, Fortaleza 60455760, CE, Brazil
Maria C. M. de Sousa
Campus das Auroras, Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção 62790970, CE, Brazil
José C. S. dos Santos
Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Bloco 709, Fortaleza 60455760, CE, Brazil
Among the many biological entities employed in the development of biosensors, enzymes have attracted the most attention. Nanotechnology has been fostering excellent prospects in the development of enzymatic biosensors, since enzyme immobilization onto conductive nanostructures can improve characteristics that are crucial in biosensor transduction, such as surface-to-volume ratio, signal response, selectivity, sensitivity, conductivity, and biocatalytic activity, among others. These and other advantages of nanomaterial-based enzymatic biosensors are discussed in this work via the compilation of several reports on their applications in different industrial segments. To provide detailed insights into the state of the art of this technology, all the relevant concepts around the topic are discussed, including the properties of enzymes, the mechanisms involved in their immobilization, and the application of different enzyme-derived biosensors and nanomaterials. Finally, there is a discussion around the pressing challenges in this technology, which will be useful for guiding the development of future research in the area.
