本研究开发了一种基于细菌印迹聚多巴胺和磁性纳米复合修饰剂的电化学生物传感器，用于高选择性、超灵敏检测大肠杆菌。首先合成磁性氧化石墨烯-离子液体-钯（MGO-IL-Pd）纳米复合材料，并将其作为化学修饰剂修饰玻璃碳电极（GCE），得到 MGCE。随后在含大肠杆菌模板的缓冲液中通过多巴胺电聚合制备细菌印迹聚合物（BIP）膜，再用 0.0...
本研究报道了一种用于快速、准确检测细菌的便携式低成本生物传感器，可为临床护理中的感染控制提供新工具。作者提出一种基于变构 DNA 探针直接调控 Cas12a 反式切割活性的简单高灵敏大肠杆菌检测策略。变构检测探针将目标识别序列与 CRISPR/Cas12a 系统的抑制性适配体整合在一起；当探针结合特定目标后发生构象变化，从而消除对 ...
大肠杆菌（E. coli）检测常面临分析时间长、成本高及特异性不足等问题。现有电化学生物传感器虽成本低、易实施，但灵敏度和分析时间仍需提升。本文报道一种基于纸张的电化学生物传感器，利用磁性核壳 Fe2O3@CdSe/ZnS 量子点（MQDs）实现快速、低成本和高灵敏检测。以电化学阻抗谱（EIS）为检测手段，该传感器对 E. coli...
表面印迹聚合物（SIP）生物传感器具有直接检测完整细菌的潜力，但传统微接触印迹依赖新鲜模板菌，且菌体在印章上的分布难以重复。本文开发了一种含大肠杆菌（E. coli）光刻模拟结构的正向主印章，通过微接触印迹在传感器表面制备仿生大肠杆菌凹槽，无需真实模板菌即可实现可重复、标准化的SIP生物传感器制备。利用原子力显微镜（AFM）和扫描电...
本研究首次报道将源自地热二氧化硅沉淀的荧光二氧化硅纳米粒子（FSNPs）表面修饰大肠杆菌（E. coli）抗体。生物分子在无机表面的固定采用两条路径：硅烷化反应使用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）作为交联剂，氢硅化反应使用 N-羟基丁二酰亚胺与 N-乙基-N'-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC/NHS）。傅里叶变...
糖纳米粒子因多种生物相互作用能力而受到关注，但理解细胞群体中不同单细胞对外源颗粒的响应仍具挑战。本文通过邻硝基苯基-β-半乳糖苷（ONPG）在金核化辅助下原位聚合，设计了含聚苯胺（PANI）的半乳糖化金纳米粒子（Au@PGlyco NPs）。纳米金负载的聚苯胺结构在表面增强拉曼散射（SERS）中产生电磁增强。作者研究了邻硝基苯基化合...
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...
开发了一种可再生的体声波（BAW）生物传感器，用于在液体介质中快速、无标记、选择性检测大肠杆菌。该传感器由砷化镓（GaAs）膜构成，其顶面涂覆一层压电氧化锌（ZnO）薄膜；沉积在ZnO薄膜上的一对电极可通过横向电场激发产生体声波。膜背面用烷硫醇自组装单分子层（SAM）和抗大肠杆菌抗体进行功能化。研究考察了抗体悬浮液浓度、pH和孵育时...
合成生物学、纳米技术与基因工程的进展正在推动药物递送和快速诊断等方向发展。虽然传统意义上的纳米机器人仍较遥远，但通过工程化病毒构建的新一代纳米机器人已逐渐接近现实。安全饮用水对控制水传播疾病至关重要，极低水平的粪便污染即可造成公共卫生风险，而快速检测标准粪便指示菌大肠杆菌仍具挑战。现有方法要么孵育时间过长，要么依赖昂贵且不便携带的设...
电化学阻抗谱可实现快速、灵敏且无标记的分析物检测，避免繁琐的标记和样品前处理。商用丝网印刷电极（SPE）为电化学（生物）传感器提供低成本、一次性替代方案，但裸SPE应用受限，许多体系需要附加支撑结构或流池。本文利用高分辨率3D打印技术设计并制备了适用于SPE的定制流池，以适配体基阻抗生物传感器检测大肠杆菌Crooks菌株作为概念验证...
本研究构建了一种新型无标记电化学DNA生物传感器，用于环境水样中大肠杆菌（E. coli）的检测。氨基化DNA探针被固定在经3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化的空心硅微球（HSMs）上，并沉积到负载金纳米颗粒（AuNPs）的碳浆印刷电极（SPE）表面。通过优化AuNPs、HSMs、探针浓度、缓冲液类型、pH、离子强度、固定...
基于PC软件的便携式循环伏安（PCV）系统具有便携、高性能和实时检测优点。本文报道的PCV系统以循环伏安（CV）为主要检测分析方法，由三电极单元、便携式恒电位仪和PC软件组成。PC软件用于系统控制与显示，并针对基于电极厚生物膜修饰的大肠杆菌测量设计了动态峰位调整（DPPA）算法，以实现测量结果与修饰电极的实时对应。通过设置不同检测参...
本文报道了一种来源于天然资源的生物相容性聚集诱导发光（AIE）材料——壳聚糖（chitosan, CS）。研究发现，壳聚糖在固态和溶液中均具有荧光发射，并表现出AIE效应；其荧光具有激发波长依赖性，可在不同激发波长下发射从蓝到红的多种颜色，因而具备优异的细胞水平多色成像能力。利用壳聚糖的阳离子性和抗菌性，可通过AIE效应对细菌进行定...
本文报道了一种基于肽-氧化石墨烯（GO）的荧光纳米传感器，用于检测烟草蚀刻病毒（TEV）蛋白酶以及被工程噬菌体感染的大肠杆菌。该传感器以异硫氰酸荧光素（FITC）标记的合成肽（序列：RKRFRENLYFQSCP）为识别探针，GO 通过静电吸附使荧光肽猝灭。当 TEV 蛋白酶存在时，其在谷氨酰胺（Q）与丝氨酸（S）之间特异性切割荧光肽...
本文提出一种受静脉瓣膜启发的三维微结构石墨烯细菌传感器。作者利用双光子聚合技术在石墨烯传感电子器件周围直接制备非对称方向性微笼，使运动细菌更易从外部游向中心传感区，从而提高局部细菌浓度并增强传感信号。该富集效应在10^1–10^9 CFU/mL的细胞培养液中均得到验证。荧光分析显示信号增强3.38–3.5倍；嵌入式pH传感器通过检测...
在设计细菌生物传感器时，必须解决细菌识别特异性、生物分子受体固定以及传感器表面选择性等问题。本文旨在考察钛（Ti）、金（Au）和钌（Ru）金属表面经生物功能化后与大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）接触的反应。关注金属表面是因为其未来可用作高频生物传感器中的电极，例如谐振电路或传输线段。首先，不同金属表面分...
大肠杆菌（E. coli）是广泛存在于哺乳动物肠道中的细菌群，多数菌株无害，但部分致病株可引发疾病。由于存在于人和动物粪便中，其在水和食品中的存在常作为粪便污染指标。传统检测主要依赖细菌培养，耗时长且需专业实验室；其他精密方法仍需送检且成本较高。本文报道了一种用于检测 E. coli 的金涂层 U 形塑料光纤（POF）生物传感器。该...
DNA探针在金电极表面的空间排列对电化学生物传感器性能至关重要，但理性调控探针表面仍具挑战。本文开发一种携带多聚腺嘌呤（polyA）锚定块的捕获探针，用于构建可编程自组装单分子层，实现“三明治型”电化学 DNA 生物传感器。通过 polyA 捕获探针与 6-巯基-1-己醇（MCH）共组装策略，可仅通过改变 polyA 长度简便调节金...
本研究设计并制造了一种全自动化微流控电化学生物传感器，用于病原体检测。以大肠杆菌为模型，分别采用标准免疫分析和纳米材料放大免疫分析进行定量，浓度范围分别为1.99×10^4–3.98×10^9 cfu/mL和10–3.97×10^7 cfu/mL，检出限分别为1.99×10^4 cfu/mL和50 cfu/mL。随后将纳米材料修饰方...
传统病原体检测方法需要专业人员、专用实验室且耗时数天，因此具有快速响应能力的便携式生物传感器对现场质量检验至关重要。本文分析了一种基于塑料光纤（POF）倏逝场的大肠杆菌免疫传感器特性，并通过实验与模拟结果对比研究不同形状倏逝波光纤传感器的性能。作者采用计算建模方法评估探针灵敏度，模拟结果表明：对于折射率传感，U 形传感器在 980 ...