在临床与家庭诊断中，准确测定生物样品中代谢物浓度具有重要意义。本文报道了一种基于纳米孔的生物传感器及自动化数据分析方法，可在不到1分钟内对人尿中硫胺素（维生素B1）进行定量，且无需重新校准。该传感器采用Cytolysin A（ClyA-AS）蛋白纳米孔，并在孔内装载工程化周质硫胺素结合蛋白TbpA。为实现快速测量，作者通过重设计硫胺...
随着医疗技术进步和生活水平提高，阿尔茨海默病等神经退行性疾病日益增多。阿尔茨海默病被认为在患者生命早期即开始发生，并持续进展至老年。淀粉样假说从分子层面指出，自聚集的淀粉样肽是阿尔茨海默病进展病理生理的核心。精确量化人体体液样品（如脑脊液、血液）中的淀粉样肽，可为诊断和预后提供信息，目前已采用液相色谱、质谱和免疫分析等成熟生物传感技...
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原型 NADH、氧化型 NAD+）是基础生物化学研究和分子诊断中的关键辅因子，但二者在单分子水平上的识别与检测极具挑战。受生物系统启发，本研究设计并合成了仿生 NAD+/NADH 分子夹（MC），即八-(6-氨基-6-脱氧)-γ-环糊精八糖（octakis-(6-amino-6-deoxy)-γ-cyclom...
本研究开发了一种基于单个量子点的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于无抗体检测十-十一易位蛋白1（TET1）。该传感器以链霉亲和素包覆的CdSe/ZnS量子点（605QD）为荧光供体，以Cy5/生物素修饰且含5-甲基胞嘧啶（5mC）的发夹DNA探针为识别元件。TET1将探针中的5mC氧化为5-羟甲基胞嘧啶（5hmC），T4-...
单分子检测具有操作简便、响应快速、样品消耗少、信噪比高等特点，代表了测量科学中的极限灵敏度，已在生物传感器开发中受到广泛关注。近年来，多种具有独特化学、光学、力学和电子特性的功能纳米材料被合成出来，将其与单分子检测相结合，可构建性能优异的新型单分子荧光纳米传感器。本文综述了2011—2020年基于新型纳米材料构建的单分子荧光纳米传感...
本文报道了一种用于灵敏检测DNA甲基化的新型荧光生物传感器，该传感器将单分子检测与内切酶IV（endo IV）辅助信号放大相结合。传感器以甲基化敏感限制性内切酶HpaII判别靶DNA甲基化状态：未甲基化DNA被HpaII切割，甲基化DNA得以保留；保留的甲基化DNA链与含AP位点、5'端生物素和3'端Cy5标记的信号探针杂交，并被链...
单生物分子检测涵盖核酸、蛋白、病毒和细菌等目标，在生物学、环境、食品与农业、公共卫生和医学中至关重要。随着对这些生物分子功能及其对公共健康、环境污染和食品安全影响的认识不断深入，迫切需要先进检测技术实现早期、高灵敏检测。本文是一篇批判性综述，系统回顾并总结了一系列具有潜在单拷贝灵敏度的“数字”生物分子检测研究，重点讨论实现“数字”检...
检测微量生物化合物日益重要，但仍具挑战。等离子体纳米颗粒（NPs）可实现无标记光学传感并具备单分子分辨率，但其性能不仅取决于单个结合事件的检测能力，还取决于将分析物有效运输到结合位点的效率。本文从理论上研究将修饰有等离子体纳米颗粒的流体结构从常规微流控缩小到纳流控的影响。作者结合解析模型与随机扩散-对流-反应模拟，比较了无限样品体积...