Advancing synthetic biology through cell-free protein synthesis.
合成生物学的快速发展使生物技术中化合物生产取得革命性改进。DNA操作工具加速了细胞系统的工程化，但细胞系统固有的约束仍然存在，对质量与能量转换效率形成上限。无细胞蛋白合成（CFPS）通过去除细胞膜和细胞冗余部分，展现出克服这些固有约束的潜力，并推动合成生物学进一步发展。CFPS 提供了直接解析和操作中心法则的灵活性，并可实现快速反馈...
Isothermal amplification-mediated lateral flow biosensors for in vitro diagnosis of gastric cancer-related microRNAs.
微小RNA（miRNAs）是多种肿瘤重要的诊断与预后生物标志物。目前已有多种 miRNA 检测系统，但仍需更简便的检测技术。作者此前报道 miRNA-135b 在胃炎症和癌变过程中于胃上皮细胞中表达上调。本研究旨在开发一种用于分析血液中胃癌相关生物标志物表达的体外诊断平台。该平台由基于等温扩增的侧流层析生物传感器（IA-LFB）组成...
Nanomaterial-based biosensor developing as a route toward in vitro diagnosis of early ovarian cancer.
卵巢癌早期诊断的重大挑战导致过去半个世纪其死亡率居高不下。体外诊断（IVD）通过无创、动态分析生物标志物，在卵巢癌早期诊断中具有潜力，但常见IVD因灵敏度、特异性和便捷性不足，常无法提供可靠结果。近年来，新生物标志物的发现和纳米材料进展可弥补传统IVD的不足。基于纳米材料的新兴生物传感器在便捷性、速度、选择性和灵敏度方面显著提升。本...
Nanoarchitectured Bioconjugates and Bioreceptors Mediated Surface Plasmon Resonance Biosensor for
阿尔茨海默病（AD）是一种以脑细胞进行性死亡为特征的神经退行性疾病，可导致记忆丧失、认知下降并最终发展为痴呆。AD还受多通路影响，随疾病进展在生物分子水平发生改变。尽管已有多种诊断技术，常规方法检测AD生物标志物时灵敏度和选择性不足。近年来，基于生物偶联物和生物受体的AD生物标志物识别在分子水平提高AD诊断选择性与灵敏度方面展现出重...
A Novel Rapid Test to Detect Anti-SARS-CoV-2 N Protein IgG Based on Shear Horizontal Surface Acoustic Wave (SH-SAW).
自2019冠状病毒病（COVID-19）疫情暴发以来，病毒培养、核酸检测和免疫分析等方法被用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）抗原或抗体。剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器是一种新型病原体检测平台，具有高灵敏度和短检测时间的优势。本研究开发了一种基于SH-SAW的生物传感器，用于检测抗SARS-CoV...
RNA-Cleaving NAzymes: The Next Big Thing in Biosensing?
核酸酶（NAzymes）是具有催化活性的核酸分子，其中RNA切割型核酸酶以RNA单元为底物，可兼具生物识别与信号产生功能。本文综述RNA切割型核酸酶在生物传感器开发中的应用，重点讨论其作为直接识别元件（如结合金属离子、RNA和DNA）以及借助适配体、抗体、连接酶、PCR引物和RISC等辅助分子实现目标识别的设计策略。文章系统比较了直...
Improvement of biosensor accuracy using an interference index detection system to minimize the interference effects caused by icterus and hemolysis in blood samples.
体外诊断试剂传感器在血样分析中常受黄疸和溶血干扰，导致结果不准确。本研究分析胆红素和血红蛋白对氯、血尿素氮（BUN）和γ-谷氨酰转肽酶（GGT）试剂传感器的干扰，提出干扰指数检测（IID）系统。该系统仅需反应孔W1、空白样本孔W2和LED光学组件：W1测量目标反应吸光度C，W2测量未反应血样吸光度，并分别计算胆红素指数BID和溶血指...
Miniaturized Biomedical Sensors for Enumeration of Extracellular Vesicles.
本研究报道了一种基于高场调制 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的快速细胞外囊泡（EV）定量方法。该传感结构可在生理盐环境中直接检测亚细胞组分，无需大量样品预处理。HEMT 在高场下工作，提供高灵敏度与宽动态范围（10^7–10^10 EVs/mL）。研究使用针对 EV 表面标记物 CD63 的抗体捕获 E...
Policy Considerations for Mobile Biosensors.
满足政策要求是推动分子诊断设备从实验室走向真实世界应用和商业化的关键。将政策作为新技术设计的起点是一种有效策略。快速发展使移动生物传感器处于分子诊断前沿，有时甚至快于政策制定者，从而为全球健康带来突破机会。本文综述了有影响力的全球健康政策和移动生物传感的最新进展，以形成对该领域未来的新视角。我们总结了世界卫生组织（WHO）、世界银行...
Nanotechnology-Enhanced No-Wash Biosensors for in Vitro Diagnostics of Cancer.
体外生物传感器是癌症临床早期诊断的重要组成部分。其中，无清洗生物传感器仅需将信号产生探针与样品溶液简单混合，无需额外洗涤和分离步骤，因而具有操作简便、快速响应和成本低廉等优势，尤其适合即时检测（POCT）。近年来，利用纳米材料作为信号放大载体或直接信号产生元件，成为无清洗生物传感器设计的重要发展方向。纳米材料凭借大比表面积以及优异的...
Rapid dry-reagent immunomagnetic biosensing platform based on volumetric detection of nanoparticles on 3D structures.
本文开发了一种干试剂免疫磁（DRIM）生物传感平台，用于体外诊断中快速、高精度的定量分析。该平台将免疫层析试纸条的简便性与对200 nm磁性纳米颗粒（MP）进行高灵敏体积定量相结合。MP通过组合频率下的非线性磁化响应，由便携式读数仪检测，磁性纳米标记的检测限为60 zmol或0.4 ng，线性动态范围达7个数量级。由于小尺寸MP与3...
DNA biosensors that reason.
尽管已有多种基于DNA链置换的分子器件设计，但尚无明确用于实现逻辑推演的系统。本文提出一种新的核酸生物传感器模型，利用DNA或RNA链编码简单诊断规则，例如“若DNA链1存在则疾病A”或“若DNA链1和DNA链2同时存在则疾病B”。该模型以链置换为基本操作，使编码规则与输入信号相互作用，并释放代表诊断结论的核苷酸链输出。输出信号既可...