适配体是20世纪90年代发现的单链DNA或RNA寡核苷酸，常被称为“化学抗体”，能以高亲和力和选择性结合特定目标分子。近年来，适配体已成为检测、诊断、治疗和生物传感等领域的重要工具。本专题聚焦适配体筛选方法与应用进展，重点涵盖高效适配体筛选技术、以适配体为识别元件的创新生物传感器开发，以及传染病控制和食品安全保障中的高级应用。专题收...
整合素介导的细胞黏附与信号转导在多种癌细胞转移中发挥重要作用。蛇毒解整合素 obtustatin 和 echistatin 分别是 α1β1 和 αvβ3 整合素的强效、不可逆且选择性抑制剂。obtustatin 是迄今报道的最短解整合素之一，仅含 41 个氨基酸，其活性位点含 KTS 基序而非经典 RGD 基序，但半胱氨酸排列与 ...
光活化适配体传感技术因其精确的时空调控能力、灵活的材料兼容性和优异检测性能，被广泛应用于多种检测领域。通过引入光响应机制调控传感器对目标的高效识别，该策略进一步拓展了适配体的调控手段。光活化适配体生物传感器在即时检测（POCT）中的应用可显著提高POCT系统的选择性、灵敏度和动态响应能力。本综述系统探讨了光活化适配体的设计原理与调控...
过去50年，固态生物传感器领域取得显著进展。基于半导体工艺，发展出高密度集成、柔性构型的多种传感器件，并应用于血液、血清、汗液、泪液和唾液等体液中的临床诊断与健康监测。2011年，利用高密度离子敏感场效应晶体管（ISFET）阵列与酶促引物延伸反应相结合的电化学DNA测序仪实现商业化。固态生物传感器栅极表面常同时集成无机材料、金属、聚...
低密度脂蛋白（LDL）过量会促进胆固醇在动脉壁沉积，易诱发动脉粥样硬化性心血管疾病（ACD），因此需要简单、灵敏的 LDL 定量方法。本文以 β-环糊精（β-CD）作为分子受体，利用静电、范德华力、氢键和疏水相互作用与 LDL 形成稳定包合复合物，并结合金纳米颗粒（Au NPs）构建电化学生物传感器。通过电化学阻抗谱（EIS）研究 ...
真菌毒素污染食品和饲料严重威胁人类健康，因此开展真菌毒素检测是防止食品与动物饲料受到有害污染的必要预防措施。与处理已污染食品的高昂成本相比，早期检测是保障食品安全且具有成本效益的途径。生物识别分子对真菌毒素的高亲和力推动了亲和柱用于样品前处理，以及用于真菌毒素定量分析的生物传感器开发。适配体是一类极具吸引力的生物受体，目前在新生物传...
自然界通过精确控制生物分子在时空中的分布，实现分子相互作用中特异结合与非特异结合的区分。生物传感器等人工系统依赖从大量非特异相互作用中识别特异分子结合事件，但长期受此问题困扰。尽管生物传感技术取得诸多进展，由于缺乏对非特异结合现象的根本理解，非特异结合仍是关键瓶颈。目前，非特异结合的身份、成因和影响在科学界仍存在争议。本综述基于热力...
在典型生物传感器中，通常使用适配体等生物分子进行目标识别，而纳米材料用于信号产生。本文报道了一种反向设计：以纳米材料作为目标识别元件，以DNA作为信号元件。作者发现经典金属有机框架材料沸石咪唑酯骨架材料-67（ZIF-67）对三磷酸腺苷（ATP）具有超高选择性识别能力，因此可使用荧光标记DNA寡核苷酸产生信号。加入1 mM ATP后...
超分子化学已成为食品毒素检测、环境监测和污染物催化转化的重要工具。本专题聚焦超分子化学与环境科学、食品科学的交叉研究，涵盖环境污染物降解、阴离子检测、农药检测和食品污染物检测，收录五篇原创研究和两篇综述。文中报道了Ni(II)卟啉受体通过超分子相互作用检测CN-、F-及Cu(II)、Fe(III)、Hg(II)；基于脲/硫脲和4-硝...
医院感染、食品与环境安全对关键病原菌早期快速、准确、特异和超灵敏检测提出迫切需求。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是常见机会性革兰阴性菌，广泛存在于水、土壤、空气、动物和人体，可致角膜炎、肺炎、尿路感染、囊性纤维化、脓毒症等，并易形成生物膜，对传统培养、免疫检测、PCR 和 MALDI-TOF-MS 等方...
损伤 DNA 与识别生物分子的结合事件对理解 DNA 损伤药物活性及相关 DNA 修复网络具有重要意义。本文构建了一种简单、灵敏的传感器体系，用于实时探测顺铂损伤 DNA（cisPt-DNA）与细胞响应蛋白高迁移率族盒 1（HMGB1）之间的动态分子识别。通过流动注射分析（FIA）与石英晶体微天平（QCM）联用，研究了 cisPt-...
本文基于分子识别技术开发了一种用于检测汞(II)的新型“off-On”电化学发光(ECL)生物传感器。该传感器由ECL底物和ECL强度开关两部分组成。ECL底物通过在玻璃碳电极(GCE)表面修饰三(2,2'-联吡啶)钌(II) Ru(bpy)3^2+、环糊精-金纳米颗粒(CD-AuNPs)和Nafion复合物构建；ECL强度开关为按...
自然进化形成的受体具有高度选择性，但作为生物传感器识别单元时存在稳定性差、耐久性低等问题。分子印迹聚合物（MIP）可通过模板分子预组织、聚合和去模板形成互补分子腔，被称为‘塑料抗体’，能够模拟抗体、酶或组蛋白等天然识别元件。本文综述了MIP作为化学传感器识别单元用于生物分析物检测的代表性研究，讨论了非共价、共价、半共价及牺牲间隔基等...
适配体是可通过折叠形成三级结构、以高亲和力和高特异性结合靶标的合成单链 DNA 或 RNA 序列。本文报道了首次通过体外选择（SELEX）筛选并鉴定能够识别生物胺酪胺的 DNA 适配体。针对小分子靶标选择困难的问题，作者对 SELEX 策略进行系统改良，通过负选择、反选择、逐步缩短孵育时间、改变洗脱条件并增加选择轮次来提高选择严格性...
蛋白质工程在计算与实验工具方面的进步，催生了大量新的蛋白质结构与功能。本文对重复蛋白工程化研究进行综述，重点介绍面向分析传感器和医学成像的新型、通用、可替代结合支架的设计进展。基于分析物直接结合的分析方法、传感器和成像探针在医学研究与诊断、食品安全及国家安全中日益重要。传统亲和探针多为抗体，但商业抗体特异性不足，尤其对免疫原性弱的小...
发射光稳定近红外荧光的单壁碳纳米管（SWNT）已成为生命科学和生物医学中的近红外光学生物传感器。自发现其近红外荧光以来，研究者通过工程化修饰使SWNT在结合目标分子时选择性调制荧光，从而作为光学生物传感器。本文综述了基于SWNT的光学传感技术在生命科学与生物医学中的最新进展，讨论了SWNT的结构与光学性质、SWNT复合物中的分子识别...
食品病原菌常引起食源性疾病，因此需要快速识别细菌来源以控制其传播和疫情。预富集培养或直接在琼脂平板上培养是标准微生物学方法。本综述更新了核酸检测之外的替代分子方法，用于物种鉴定。基于生物传感器的方法依赖抗体、适配体或高亲和力配体对抗原靶标或受体的识别；捕获的抗原可通过抗体或高亲和力、高特异性识别分子直接/间接检测。文章讨论了多种检测...
本文报道了一种基于计算建模设计的肽库，并筛选出两条对赭曲霉毒素A（OTA）具有亲和力的肽序列。研究以20种天然氨基酸为构建单元，利用从头设计程序 LeapFrog 和动态建模软件 FlexiDock，围绕 OTA 模板设计短肽库，并根据计算结合得分排序。从数据库中选择两条高分肽：八肽 N'-Cys-Ser-Ile-Val-Glu-A...
本文构建了一种基于分子识别技术的新电化学生物传感器用于DNA检测。该传感方案采用新型双标记DNA探针（DLP），呈茎环结构，3'端标记dabcyl作为客体分子，5'端标记Pb纳米颗粒作为电化学标记以指示杂交。α-环糊精修饰电极（α-CD/MCNT/GCE）用于捕获DNA杂交体。无靶标时，DLP处于“闭合”状态，由于空间位阻，dabc...
自本系列首次报道压电声学传感器以来，使用石英晶体微天平（QCM）的论文数量持续稳步增长。2001年至2009年，QCM年发文量由49篇增至273篇，2004年至2008年间年发文量增长约两倍。与上一综述周期相比，QCM在蛋白质表面吸附（增长93%）、止血/稳态（增长67%）、蛋白质-蛋白质相互作用（增长40%）和碳水化合物（增长43...