目前，挥发性有机化合物（VOCs）的监测在环境、食品、化妆品、公共安全与疾病诊断等领域具有重要意义。本研究旨在利用气味结合蛋白（OBPs）作为传感材料，开发高灵敏度嗅觉生物传感器。作者设计了三种具有定制结合特性的大鼠 OBP3 衍生物，并将其以微阵列形式固定于同一芯片上，通过表面等离子共振成像（SPRi）检测溶液中的 VOCs。结果...
本研究探讨利用时间序列尖峰数据提高嗅觉生物传感器预测性能的可能性。作者提出一种人工神经网络（ANN），采用最优混合多层感知机（MLP）系统，对果蝇（Drosophila melanogaster）嗅觉受体神经元（DmOrs）的尖峰响应进行分类，以识别化学气味物的类别。所用数据来自6个果蝇嗅觉受体对34种气味物的响应，并提取500 m...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）场效应晶体管（FET）的嗅觉生物传感器。该器件以蜜蜂（Apis mellifera）气味结合蛋白14（OBP14）作为识别元件，通过连接分子固定在 rGO 栅极表面，用于在水溶液中原位、实时监测多种对蜜蜂具有吸引作用的气味分子。传感器采用无标记检测模式：气味分子与固定化 OBP14 结合后，...
昆虫可通过高度灵敏的嗅觉系统在极低浓度下识别数千种半信息素。气味结合蛋白（OBPs）是昆虫嗅觉系统中最关键的嗅觉蛋白之一，也是构建用于化学生态学和生物技术应用的生物传感器的理想候选元件。本研究以东方果实蝇（Bactrocera dorsalis）的 OBP 为识别元件，将其固定于叉指电极上，建立一种用于检测昆虫半信息素的嗅觉生物传感...
果蝇 Drosophila melanogaster 和冈比亚按蚊 Anopheles gambiae 分别利用60和79个气味受体感知嗅觉环境。然而，作为商业电子鼻的昆虫嗅觉生物传感器，由于受体/传感器集成与功能化困难，其前端检测阵列需要尽可能少的受体。本文展示如何将人工神经网络（ANN）中的多层感知机（MLP）作为生物传感器的信...
二氧化碳（CO2）和1-辛烯-3-醇（1-octen-3-ol）等气味物是冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）宿主搜寻行为的重要驱动因素。鉴于蚊类具有强大的嗅觉处理能力，其嗅觉系统可作为人工嗅觉生物传感器的识别基础。本研究利用冈比亚按蚊嗅觉受体神经元（ORN）对挥发性气味物的放电率数据，训练人工神经网络（ANN），将挥发...
本文利用果蝇（Drosophila melanogaster）嗅觉感觉神经元（OSN）阵列的发放率数据训练人工神经网络（ANN），以区分挥发性气味物的不同化学类别。对优化网络采用自助法（bootstrapping），以准确估计网络预测值。首先使用简单线性预测器评估数据复杂度，发现其预测性能较低。随后采用单层多层感知机（MLP）这一非...
本文模拟生物嗅觉，设计了一种基于蜜蜂化学感觉蛋白（CSPs）的嗅觉生物传感器。将中华蜜蜂触角CSP Ac-ASP3固定于互指金电极上，通过阻抗谱记录其对信息素和花香配体的响应。结果显示，传感器电荷转移电阻的相对降低量与配体浓度对数在10^-7 M至10^-3 M范围内呈线性关系。为阐明分子识别机制，作者对Ac-ASP3三级结构进行同...
生物体如何检测环境中的特定挥发性化合物，以及由此产生感知和行为反应的神经处理机制，长期以来是科学研究的热点。早期嗅觉研究主要依赖对完整动物进行电生理测量。人类嗅觉受体（OR）基因家族的发现推动了多种细胞学检测体系的发展，这些体系主要用于对哺乳动物和昆虫嗅觉受体进行“去孤儿化”鉴定。相关研究显著深化了对嗅觉分子基础的认识；目前对脊椎动...