本文描述一种简单廉价的信号放大方法，称为聚合物酶检测（PED），可快速灵敏地直接从阳性血培养瓶中检测识别葡萄球菌属的 tuf 基因保守序列、特异性检测金黄色葡萄球菌的 femB 基因保守序列以及耐甲氧西林基因 mecA。将微生物特异性捕获探针固定于微孔板或硅芯片上；靶序列与生物素标记的靶特异性探针杂交到互补捕获探针上，形成表面固定的...
电化学发光（又称电致化学发光，缩写ECL）指在电极表面生成物种后发生电子转移反应形成激发态并发光。ECL生物传感器兼具生物识别元件的选择性和ECL技术的高灵敏度，是超灵敏生物分子检测与定量的有力工具。纳米材料因独特理化性质在生物传感器领域备受关注，可制备出高灵敏、高稳定的新型传感器。金属、半导体、碳或聚合物来源的纳米颗粒和纳米管等纳...
随着对核酸分子结构与功能认识的深入，序列特异性DNA检测日益重要。基于核酸杂交的DNA生物传感器因特异性高、速度快、便携且成本低而受到积极开发。近年来，纳米材料在DNA生物传感器中的应用备受关注。由于具有高比表面积和良好生物相容性，纳米材料可增加DNA探针固定量，且结合在纳米材料上的DNA能保持生物活性；另一方面，用纳米材料标记目标...
本文报道了一种基于三金纳米颗粒（Tri-AuNPs）DNA探针的一对一识别策略，用于构建高灵敏序列特异性DNA电化学生物传感器。传统生物条形码DNA检测虽利用金纳米颗粒（AuNPs）放大信号，但存在步骤复杂及信号放大单元与目标DNA一对多识别导致灵敏度下降的问题。该传感器将巯基修饰捕获DNA（S1）固定于金电极，目标DNA（S2）杂...
本文报道了一种用于水溶液中二价汞离子（Hg2+）超灵敏检测的高选择性、无标记电化学生物传感器。该传感器基于Hg2+与两个DNA胸腺嘧啶碱基形成T–Hg2+–T稳定错配对的强特异性结合，并利用金纳米颗粒（AuNP）功能化报告DNA实现信号放大。5'-巯基修饰的含6个T碱基捕获探针通过硫醇–金亲和作用固定于金电极表面，并用6-巯基己醇封...
寡核苷酸曾仅被视为遗传信息储存分子，但核酶与脱氧核酶的发现揭示了其在多种生物应用中的潜力。过去二十年间，系统进化指数富集（SELEX）技术通过多轮体外筛选产生适配体，这类寡核苷酸或肽分子可高亲和、高选择性地结合多种靶标，被视为抗体的互补工具。适配体已应用于生物技术、医学、药理学、微生物学和分析化学等领域，包括色谱分离与生物传感器。本...
生物传感器技术因其在医疗、国防、食品和环境监测中检测生物分子的能力而受到广泛关注。在生物传感器中，通常利用抗原–抗体或互补核酸等特异性结合事件，并通过标记信号分子产生可检测信号。本文系统综述了三类主要纳米标签——金属纳米颗粒、半导体纳米颗粒和脂质体——在新一代光学、电化学和质量换能生物传感器发展中的作用。文章简要解释了相关换能原理，...
生物传感器研究快速发展，市场潜力覆盖生物医学诊断、环境监测、兽医和食品质量控制。多孔硅（pSi）是一种纳米结构材料，有望在生物传感器开发中发挥核心作用。其优势包括制备简便快速、光学与形貌特性可调（孔径和孔隙率可调）、比表面积大以及表面化学多样。过去十年，基于 pSi 的光学和电化学换能器已开展多种原理验证研究。本文综述这些进展，比较...
本文报道了一种基于适配体的电化学传感器，用于检测肉毒神经毒素A类毒素（BoNT/A）。该传感器以金薄膜电极为基底，通过电聚合制备含链霉亲和素-DNA树枝状分子的聚吡咯导电层，利用生物素-链霉亲和素作用固定双标记适配体。适配体5′端标记生物素、3′端标记荧光素，与BoNT/A结合后发生构象变化，由闭合态转为开放态，从而解除空间位阻并允...
光学生物传感器正从实验室走向使用现场。分子识别新概念、微流控与光学集成、简化制造技术、系统整合改进，以及公共卫生和环境监测应用意识的提升，将加速这一趋势。文章回顾了早期光学生物传感器面临的识别分子固定后活性保持、弱荧光或吸收信号收集、识别事件与非特异吸附区分等挑战，并指出后续发展包括固态光学元件、固定化学、工程化识别分子、捕获分子微...
免疫亲和SPR生物传感器通常依靠抗原–抗体相互作用选择性吸附目标分析物。为提高灵敏度，常采用夹心法向已结合的分析物添加标记颗粒。本研究通过“自展示”（Autodisplay）技术在大肠杆菌外膜表达蛋白A的IgG结合Z-domain，估算每个细胞表面展示约280,000个Z-domain分子，并用流式细胞术（FACS）表征其IgG结合...
实时、高选择性和高灵敏度的多核苷酸检测方法具有重要的科学与经济价值。基于荧光共振能量转移（FRET）的检测方法利用水溶性共轭聚合物（CP）的集体响应和水相聚电解质自组装特性，已广泛用于DNA、RNA、蛋白质和小分子检测。CP基生物传感器的检测灵敏度取决于激发CP时染料发射相对于直接激发染料时的信号放大。本文以阳离子聚芴衍生物和荧光素...
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）捕获探针和表面等离子共振（SPR）传感器的高灵敏度大肠杆菌16S rRNA检测方法。16S rRNA是用于物种鉴定的遗传标记，由于拷贝数较高，可在不经PCR扩增的情况下直接分析。PNA具有中性骨架，与16S rRNA杂交后，传感器表面离子状态由中性变为负电性。作者合成了阳离子金纳米颗粒，使其通过静电...
磷脂酰肌醇 3-激酶 γ（PI3Kγ）在 G 蛋白偶联受体（GPCR）刺激后通过 Gαγ 释放而被激活，其调节亚基 p101 或 p87 与 Gαγ 相互作用，将酶招募至质膜。然而，受体介导的 Gαγ 释放不足以使 p101 发生可用经典荧光显微镜观察的转位。由于质膜结合蛋白与胞质蛋白的迁移率差异显著，质膜结合量的微小变化可通过扩散...
本文报道了一种基于碳水化合物稳定金纳米颗粒信号放大的高灵敏微重力凝集素生物传感器。以刀豆蛋白A（Con A）为模型分析物，将含硫醇基团的甘露糖衍生物在金电极石英晶体微天平（Au QCM）表面自组装形成甘露糖单分子层，用于特异性识别 Con A 的甘露糖结合位点。Con A 结合后，加入由硫醇甘露糖置换柠檬酸而制备的约8 nm 甘露糖...
小分子难以用常规表面等离子共振（SPR）技术直接检测，因为其结合过程引起的折射率变化通常很小。为扩展SPR生物传感器在小分子检测中的应用，作者将适配体技术与金纳米颗粒（Au NPs）的放大效应相结合，设计了一种高灵敏度的SPR传感器。该传感器基于表面抑制检测原理：适配体先以单链DNA（ss-DNA）形式固定在SPR金膜上，此时可与A...
本文报道了一种基于DNA瓦片（DNA tile）自组装纳米阵列的生物传感平台，并通过杂交链式反应（HCR）实现信号放大，以提高检测灵敏度。该平台由可水溶性自组装的DNA纳米阵列作为支撑与组织模块，并在阵列上携带特定识别探针作为检测模块。当加入目标分子时，识别元件被触发，释放HCR引发链，使两种发夹DNA探针在阵列表面发生级联杂交，形...
本期新论文讨论了多孔硅材料体系中生物传感器器件制备的若干关键问题，结果聚焦于在多孔硅基质中固定特定底物后，对蛋白酶活性进行光学检测。文章提出解决多孔微传感器重要局限性的方案：通过化学稳定传感器以抑制腐蚀引起的零点漂移，通过表面修饰降低非特异性蛋白结合，并在传感方案中引入催化反应以增强光学响应。多孔硅可通过电化学刻蚀形成一维光子晶体，...
本文研究抗体通过特异性分子识别与抗原形成的超分子结构。利用免疫球蛋白 G（IgG）分别与二价或三价抗原作用，构建了线性和网络状超分子架构。基于表面等离子共振（SPR）生物传感器，利用抗体与多价抗原超分子组装引起的信号增强，提出一种目标分子检测信号放大方法。研究还以免疫球蛋白 M（IgM）或蛋白 A/G 为核心、IgG 为分支，设计并...