半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）可作为纳米生物传感器的信号换能器。近期研究发展了分子特异性传感器的工程化方法，并提出了将此类传感器部署于活体动物和植物中的策略。这些进展有望推动基于SWCNT光学特性的可植入、无创生物传感器用于药物、疾病和污染物的连续监测，从而改善疾病诊断、预后、药物安全性、治疗反应和患者依从性。除临床应用外，此类...
连续、长期监测生物体系中的药物分子将推动个性化医疗发展，但复杂体内环境使活体分子检测极具挑战。本文提出一种基于单原子分子识别单元的体内光电化学生物传感器。通过在TiO2-x基底上原子分散Cu单原子，构建协同锚定三站点识别单元，可选择性捕获四环素分子中的双羰基基团和相邻双羟基基团。该光电极经抗污层封装后植入活体小鼠静脉，实现真实生物环...
流式细胞术由流体系统和光学系统组成，已广泛用于生物传感。流体流动可实现样品自动高通量上样与分选，光学系统则通过荧光检测微米级细胞和颗粒。该技术功能强大且发展成熟，但要求样品以悬浮液形式存在，因此通常只能用于体外。本研究报道了一种简单方案，利用未经任何改造的共聚焦显微镜构建流式细胞术。作者证明，显微镜的快速线扫描能够有效激发毛细管中体...
电化学适配体传感器（EAB）可在活体中实时测量分子，但其空间分辨率和靶向测量能力受工作电极长宽限制。以往在复杂、噪声大的体内环境中获得良好信噪比通常需要3–6 mm长的金工作电极。为实现传感器微型化，本文通过增加电极微观表面积来提高给定宏观尺寸传感器的信号电流。作者采用电化学合金/脱合金方法制备纳米孔金，使金工作电极的微观表面积最多...
L-谷氨酸是中枢神经系统主要兴奋性神经递质，谷氨酸能信号异常与多种神经及神经退行性疾病相关。基于谷氨酸氧化酶的电化学安培生物传感器具有空间和时间分辨率高的优势，但商用传感器价格昂贵且尺寸较大。本文报道了一种直径50 μm的微生物传感器，用于体内实时监测L-谷氨酸。该传感器在50 μm铂丝表面电聚合邻苯二胺（PPD）形成限选膜，再将谷...
单胺类神经递质（MNTs）是中枢神经系统最重要的神经递质群之一，参与心血管、肾和内分泌系统功能及脑-体整合。MNT水平异常与精神分裂症、抑郁症、痴呆等精神疾病及阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等神经退行性疾病相关，因此其灵敏稳健检测具有重要临床意义。电化学检测（ECD）技术四十多年来在该方向发挥重要作用。本文综述MNT基础及其神经科...
本研究开发了一种基于碳纤维微电极（CFMEs）修饰还原氧化石墨烯（RGO）负载硫化亚铜（Cu2S）功能化纳米复合材料的新型多巴胺生物传感器，用于多巴胺的灵敏检测及果蝇脑内神经递质释放的体内监测。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和循环伏安法（CV）对制备的Cu2S/RGO修饰微电极进行表征。结果表明，Cu2S/...
过氧化氢（H2O2）是调控生理与病理细胞过程的关键信号分子。基因编码的HyPer探针因可靶向特定细胞和细胞器，已成为监测多种生物体系中H2O2动态最有效的工具之一。自2006年开发以来，HyPer在氧化还原生物学研究中表现出稳健而强大的性能。近年来，HyPer探针被用于多种模型研究H2O2在不同氧化还原过程中的作用，并越来越多地用于...
微型化电化学体内生物传感器可直接在组织中测量神经递质和能量代谢物的快速细胞外动态。基于酶的安培生物传感具有高特异性、高精确度以及高空间和时间分辨率。除葡萄糖监测外，许多系统主要面向动物模型中的中枢神经系统应用。本文比较微传感器原理与生物医学研究中其他方法，说明其优缺点。电化学传感器易于微型化，并可通过微加工技术制造。文章综述了用于体...
本文报道了一种用于谷胱甘肽二硫化物（GSSG）高灵敏检测的体内生物传感器。该传感器将谷胱甘肽还原酶（GR）和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）共价固定于沉积在聚[2,2':5',2''-三噻吩-3'-(对苯甲酸)]（polyTTBA）导电聚合物膜上的金纳米颗粒（AuNPs）表面，并采用扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和...
本研究以多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）为核心识别元件，构建用于肾上腺素测定的电位法生物传感器。作者测定了多种蔬菜中PPO活性，香蕉（Musa sp.）粗提物活性最佳，达974 UA。传感器由内径0.8 mm的聚乙烯管构成，管内填充含50 UA PPO的磷酸盐缓冲液（pH 7.00）碳糊，凡士林作为黏合剂...
本研究开发了一种新型可植入酶基碳纤维微生物传感器，用于体内多巴胺（dopamine, DA）监测。该传感器以直径约100 μm的碳纤维微电极为基底，在其表面沉积由生物聚合物壳聚糖（chitosan, Chit）和铈基金属氧化物（CeO2/TiO2）构成的生物相容性固定化基质，并将酪氨酸酶（tyrosinase, Tyr）固定于其中。...
本文报道了一种用于实时监测神经组织中L-谷氨酸释放的安培型微生物传感器。该传感器以铂（Pt）微电极为工作电极，先在电极表面通过循环伏安法沉积聚苯二胺（PPD）选择性屏蔽膜，以允许过氧化氢通过并排斥抗坏血酸、多巴胺、尿酸、5-羟色胺等常见干扰物；随后采用温和的溶胶-凝胶电沉积方法，将L-谷氨酸氧化酶（L-GLO）包埋于由TMOS、GO...