Electrochemical biosensors for neglected tropical diseases: A review.
被忽视热带病(NTDs)是一组主要流行于热带和亚热带地区、尤其集中于基础设施薄弱、贫困和医疗资源匮乏地区的感染性与寄生虫病。尽管全球已有多种防控努力,新发病例和死亡人数仍令人担忧。开发低成本、微型化、易操作的生物传感器,有望实现现场快速诊断,从而改善治疗并推动疾病根除。本综述依据世界卫生组织更新列表,系统总结2010—2020年电化...
被忽视热带病(NTDs)是一组主要流行于热带和亚热带地区、尤其集中于基础设施薄弱、贫困和医疗资源匮乏地区的感染性与寄生虫病。尽管全球已有多种防控努力,新发病例和死亡人数仍令人担忧。开发低成本、微型化、易操作的生物传感器,有望实现现场快速诊断,从而改善治疗并推动疾病根除。本综述依据世界卫生组织更新列表,系统总结2010—2020年电化...
饲料中谷物受霉菌毒素污染可引发家畜中毒,因此需要快速、高选择性和高灵敏度的分析工具对饲料中真菌毒素进行定性定量检测。当前食品与饲料分析趋势关注生物传感器技术,其可在最少样品前处理和试剂消耗下实现快速检测。本文综述了近年来用于谷物和饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZON)检测的生物传感器研究进展,重点讨论新型生物敏感...
荧光共振能量转移(FRET)生物传感器是生物医学、药理学、毒理学和食品科学中广泛使用的有效分析工具。其核心机制是供体荧光团受激发后,通过偶极-偶极相互作用将能量非辐射转移至受体,从而实现细胞过程、分子组分和生物相互作用的比率成像。多种FRET传感器已在活细胞、组织和生物体中揭示病理状态的基础机制,并与现有生物分析技术结合,实现准确、...
电化学亲和分析与传感器的发展源于20世纪70年代为扩大电化学检测可分析物范围而开展的先驱工作。其基础是亲和元件特异性捕获分析物,并将该结合事件转换为可测量信号。本文简要回顾亲和分析早期发展,重点总结近十年进展。期间,电活性标记物取得重要进展,包括纳米颗粒、量子点、有机和有机金属氧化还原化合物以及带放大方案的酶,显著提高了灵敏度。纳米...
本研究开发了一种无标记电化学免疫传感系统,用于检测新冠病毒(SARS-CoV-2)刺突蛋白受体结合域(RBD),以辅助新冠诊断。作者提出一种新型生物电极制备流程:先以柠檬酸钠还原氯金酸制备球形金纳米颗粒(GNPs),再用11-巯基十二烷酸(MUA)通过Au–S键修饰GNPs,形成GNPs@MUA;随后将羟基化ITO电极与GNPs@M...
本研究报道了一种基于ZnO–CuO纳米复合物的电化学生物免疫传感器,用于灵敏、选择性检测大肠杆菌(E. coli)。作者采用共沉淀法合成ZnO–CuO纳米复合材料(NC),并通过FTIR、XRD、拉曼光谱和FESEM进行表征。将NC丝网印刷于镀金丝网印刷电极(SPE)表面,随后通过物理吸附固定抗脂多糖(anti-LPS)大肠杆菌抗体...
本文报道了一种用于超灵敏近红外电化学发光(ECL)免疫分析的新型多重放大策略,体系为 K2S2O8 溶液。该策略基于 Eu-MOF(EuBTC)的天线效应和 CoS2 中空三壳纳米盒(TSNBs)的高效催化作用。天线效应中,H3BTC 配体首先发生 π-π* 吸收和单重态-单重态电子跃迁,其能量经系间窜越进入三重态,再从最低激发三重...
本文报道了一种基于稀有混合价 Eu-MOF(L4EuIII2EuII)的近红外(NIR)电化学发光(ECL)生物传感器,用于 CYFRA 21-1 的无损免疫检测。由于 Eu2+ 与 Eu3+ 离子半径和核外电子构型相近,L4EuIII2EuII 中可实现稳定高效的 Eu2+ 到 Eu3+ 敏化发光,从而增强自发光、延长发光时间并提...
白血病早期诊断对成功治疗至关重要,因此开发快速、灵敏且易用的检测方法具有重要意义。本文综述了当前白血病临床诊断中常用的细胞形态学、流式细胞术、荧光原位杂交、PCR及相关分子检测技术,并重点总结基于免疫识别和DNA适配体识别的电化学与声学生物传感器/免疫传感器研究进展。作者比较了抗体与核酸适配体作为识别元件的优劣,指出DNA适配体传感...
多菌灵是一种广谱苯并咪唑类内吸性杀菌剂,广泛用于食品保鲜,但残留会对人体和动物造成危害,因此快速可靠检测水、土壤和食品中的多菌灵对食品安全与公共卫生具有重要意义。本文报道了一种基于白光反射光谱(WLRS)的光学免疫传感器,用于果汁中多菌灵的快速灵敏检测。该传感器以硅/二氧化硅(Si/SiO2)芯片为换能器,表面固定苯并咪唑偶联物,采...
自SARS-CoV-2引发的COVID-19被宣布为全球大流行以来,疫情迅速蔓延,成为近一个世纪最严重的疫情之一。可靠、快速的COVID-19检测对疫情控制至关重要。本文报道了一种基于方波伏安法的无标记生物传感平台,用于检测鼻咽样本中的SARS-CoV-2。传感器构建于涂覆金纳米颗粒(AuNPs)的丝网印刷碳电极上,并用11-巯基十...
淬灭抗体(Q-body)是由位点特异性标记荧光染料的抗体片段构成的免疫传感器。无抗原时,染料主要被抗体可变区色氨酸残基通过光诱导电子转移淬灭;加入抗原后,染料从抗体分子中释放,荧光恢复,从而实现简单快速的抗原检测。本研究将发光酶 NanoLuc(Nluc)融合到 Q-body,构建基于生物发光共振能量转移(BRET)的新型免疫传感器...
本研究首次制备了一种基于铜掺杂CdTe量子点(Cu:CdTe QDs)的阳极近红外电化学发光(ECL)免疫传感器,用于四环素检测。作者通过共沉淀法合成水溶性Cu:CdTe QDs,其发射光谱在较短回流时间内即可红移至730 nm近红外区;Cu掺杂使CdTe QDs的阳极ECL强度增强约2倍,归因于Cu d轨道与CdTe QDs导带和...
生物传感器是快速检测细菌的有吸引力方法。本文报道一种基于白反射光谱(WLRS)的光学生物传感器,用于检测饮用水中鼠伤寒沙门氏菌脂多糖(LPS)和细菌。传感器芯片为硅片,表面生长薄二氧化硅层,并通过固定沙门氏菌LPS转化为生物传感器。光学系统包括七根200 μm光纤的反射探头、可见-近红外光源和光谱仪;周围六根光纤垂直照射芯片,中心光...
快速、准确、便携且可大规模开展的严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)检测技术对控制2019冠状病毒病(COVID-19)至关重要。当前标准方法如逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、血清学检测和CT扫描在大规模快速筛查中存在局限。电化学生物传感器,尤其是基于导电聚合物(CP)的电化学生物传感器,因高选择性、高灵敏度、快...
细胞因子是由免疫细胞分泌的可溶性蛋白质,作为分子信使通过同步信号级联介导免疫系统的多种功能。细胞因子表达异常可反映免疫调节系统紊乱,见于癌症、自身免疫病、神经退行性疾病及其他生理障碍。癌症和自身免疫病尤其擅长逃逸并调节免疫检查点,表现为细胞因子谱改变。细胞因子谱分析可为此类疾病的诊断、进展监测以及免疫治疗方案疗效评估提供重要信息。为...
维生素D缺乏是全球健康问题,现有监测方法成本较高。本文报道了一种用于25-羟基维生素D3(25VD3)灵敏、无标记检测的新型免疫传感器。作者通过电泳沉积将纳米结构二氧化铈(nCeO2)锚定在碳布(CC)上,构建nCeO2/CC纳米平台;随后引入抗25VD3抗体(anti-25VD3)和牛血清白蛋白(BSA),制备BSA/anti-2...
本研究开发了一种检测海洋生物毒素膝状酸(DA)和石房蛤酸(OA)的电化学免疫传感器。传感器采用高通量制备的碳黑修饰丝网印刷电极(CB-SPE),并通过循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)比较CB-SPE与裸碳丝网印刷电极(c-SPE)的性能。结果显示,CB-SPE电催化性能更优,且至少六个月储存稳定。CB-SPE分别用DA或O...
细胞角蛋白片段抗原21-1(CYFRA 21-1)是与非小细胞肺癌(NSCLC)密切相关的肿瘤标志物。本文报道了一种基于电化学介导原子转移自由基聚合(eATRP)的电化学发光(ECL)免疫传感器,用于超灵敏检测CYFRA 21-1。该传感器在金电极表面构建抗体-抗原-抗体三明治免疫体系,将CYFRA 21-1固定于电极表面;检测抗体...
本综述总结了近五年多孔硅(PSi)光学生物传感器的重要进展。多孔硅具有低成本电化学刻蚀制备工艺、高比表面积、可调控孔径以及优异光子学特性,因而成为生物传感中极具吸引力的换能基底,并已在多个研究领域得到应用。文章依据固定在换能材料表面的生物识别元件类型,将不同光学PSi生物传感器分为四类,并重点讨论了光致发光(PL)信号调制和多孔基质...