Affinity Biosensors for Detection of Mycotoxins in Food.
本章综述了食品中真菌毒素检测方法的最新进展，重点介绍以抗体和核酸适配体为识别元件的亲和生物传感器技术。生物传感器的构建通常将抗体或适配体固定于金膜等常规基底，以及氧化石墨烯、碳纳米管和量子点等纳米材料表面，从而形成高灵敏度检测平台。综述系统讨论了电化学、质量敏感和光学等物理换能方式，包括伏安法、阻抗谱、石英晶体微天平、表面等离子共振...
Borosilicate Glass Fiber-Optic Biosensor for the Detection of Escherichia coli.
将抗大肠杆菌多克隆抗体和荧光二抗固定在经3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（GPS）预处理的硼硅酸盐玻璃纤维上。玻璃纤维一端由发光二极管（LED）发出平均波长627 nm的光，另一端由峰值灵敏度640 nm的超灵敏光电二极管检测。大肠杆菌与固定抗体结合后引起荧光变化，改变玻璃纤维的净折射率及光的内反射，消逝场中的光子能量变化被光电二...
Binary Nanoparticle Graphene Hybrid Structure-Based Highly Sensitive Biosensing Platform for Norovirus-Like Particle Detection.
纳米颗粒修饰的碳纳米管或石墨烯因增强导电性、磁光效应和等离子体共振能量转移等协同性质，被广泛用于生物分子、气体和化学物传感。本研究将金（Au）/磁性纳米颗粒（MNP）修饰的石墨烯（Au/MNP-GRPs）用于病毒传感平台。该杂化材料兼具磁性、等离子体效应和增强电学性能，并在室温温和条件下经两步合成。随后，Au/MNP-GRPs 通过...
Evaluation of the Spectral Response of Functionalized Silk Inverse Opals as Colorimetric Immunosensors.
再生丝素蛋白（silk fibroin）是从家蚕（Bombyx mori）茧中纯化得到的高分子量蛋白。本研究利用其水相加工特性和可调控的β-折叠二级结构，制备可用于比色免疫传感的纳米结构——丝素逆蛋白石。该传感器通过纳米结构内部抗原结合事件引起反射光谱变化，实现对抗原的直接检测。丝素逆蛋白石经溶液浇铸并在湿热处理下形成水不溶结构。随...
Interpolation method for accurate affinity ranking of arrayed ligand-analyte interactions.
无标记相互作用分析测定的亲和力常数（kd、ka 和 KD）会受到表面配体密度的影响，导致表观常数偏离溶液中的真实值。本文提出一种基于 SPR 成像的高通量方法，利用 96 通道阵列对多种偶联抗体与单一抗原的相互作用进行动力学滴定，并在无再生条件下获得全局拟合的亲和力排序值。实验中，将不同密度的抗 EpCAM 单克隆抗体点样于 Sen...
HIV-1 Tat biosensor: Current development and trends for early detection strategies.
人类免疫缺陷病毒（HIV）已感染全球约3500万人。为降低传播风险，发展感染早期检测手段至关重要。HIV-1 Tat蛋白是病毒转录反式激活因子，可在感染后约2–4周大量释放，因此适合作为早期诊断标志物。本综述系统梳理了检测HIV-1 Tat蛋白的主要策略，包括免疫分析、生物传感器和基因表达检测。其中，免疫分析多采用抗体或适配体作为识...
Magnetostrictive particle based biosensors for in situ and real-time detection of pathogens in water.
本文报道了基于磁致伸缩颗粒（MSP）的生物传感器，用于液体中病原菌的原位、实时检测。传感识别元件分别为抗鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体E2、抗单核细胞增生李斯特菌的单克隆抗体、抗大肠杆菌的多克隆抗体和抗金黄色葡萄球菌的多克隆抗体。传感器在5×10^1至5×10^8 cfu/mL的细菌培养物中进行表征。结果表明，MSP生物传感器在水中工作良好...
Use of UV-vis-NIR spectroscopy to monitor label-free interaction between molecular recognition elements and erythropoietin on a gold-coated polycarbonate platform.
无标记检测对实时监测生物分子相互作用至关重要，可避免荧光、发光或放射性标签占据生物分子关键结合位点。紫外–可见–近红外（UV–vis–NIR）光谱是最简单的无标记方法之一，通过测量基底表面反射率随波长的变化，监测生物分子固定及其与配体的相互作用。生物传感器平台需能适配不同分子识别元件。本研究以金（Au）涂层聚碳酸酯为平台，以运动员滥...
Direct growth of vertically-oriented graphene for field-effect transistor biosensor.
本文报道了一种基于垂直取向石墨烯（VG）的场效应晶体管（FET）生物传感器。作者采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法，在传感器金电极上直接生长VG片，使其作为FET的导电沟道；随后在VG表面负载金纳米颗粒（Au NP）-抗体偶联物作为识别元件。当溶液中的目标蛋白（抗原）与固定抗体结合时，VG沟道的载流子密度和电导发生变化，...
Electrochemical based biosensors.
本社论总结本特刊中电化学生物传感器的一般方法。电化学生物传感器在多种疾病的检测与早期诊断中具有重要科学和经济意义，未来将在更多领域得到应用和发展。文章强调识别过程、制备技术和生物传感器材料选择的重要性。特刊稿件涉及氧化锌（ZnO）基酶反应、碳纳米管（CNT）酶-明胶反应和全细胞系统等识别机制，并采用微加工和印刷技术，引入纳米管与纳米...
Detection of ricin using a carbon nanofiber based biosensor.
本文报道了一种基于垂直排列碳纳米纤维（VACNF）纳米电极阵列（NEA）的蓖麻毒素（ricin）电化学检测生物传感器。传感器芯片采用集成电路制造中常见的晶圆级工艺制备：在硅片上溅射铬和镍催化层，通过等离子体增强化学气相沉积生长 VACNF，再用二氧化硅封装并化学机械抛光，使单个碳纳米纤维尖端露出形成独立纳米电极。芯片经硝酸预处理引入...
Triacetone triperoxide (TATP): hapten design and development of antibodies.
三乙酰基三过氧化氢（TATP）是一种简易爆炸物，因合成成本低且难以直接检测而构成安全威胁。高选择性抗体可为检测提供必要特异性。本研究以丙酮、过氧化氢和7-氧辛酸为原料设计并合成了与TATP结构高度相似的羧基化半抗原，并通过NMR确认其结构。作者测定了TATP·甲醇（1:1）溶剂合物及TATP衍生物的单晶X射线结构，发现两者均具有D3...
Covalent conjugation of multi-walled carbon nanotubes with proteins.
将蛋白质与碳纳米管（CNTs）连接对于碳纳米管在医药、生物、生物传感器以及化学调制纳米电子器件中的应用具有重要意义。本文提供了共价碳纳米管-蛋白加合物的合成与表征详细方案。多壁碳纳米管（MWCNTs）先经浓硫酸/硝酸或硝酸氧化羧酸化，再与目标蛋白进行酰胺化反应，从而实现蛋白功能化。该两步化学方法条件温和，可将有机官能团通过共价键固定...
Antibody-aptamer functionalized fibre-optic biosensor for specific detection of Listeria monocytogenes from food.
本研究开发了一种抗体–适配体功能化光纤生物传感器，用于食品中单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）的特异性检测。研究以单链寡核苷酸适配体作为识别元件，利用其对目标分子的亲和力提高传感器特异性。针对李斯特菌侵袭素蛋白 internalin A（InlA）的适配体 A8 与抗体共同组成夹心检测体系：生物素化...
Protein pattern transfer for biosensor applications.
本文提出一种简单且可工业放大的方法，用于将高分辨率、具有生物活性的蛋白质图案从一个基底转移到另一个基底。作者首先利用微接触印刷在硅表面制备蛋白质（抗体）图案，随后旋涂一层极薄的海藻糖作为保护与固定层，以在后续等离子体沉积过程中保持蛋白质的结构、排列和取向；再沉积一层约100 nm厚的硅氧烷类聚合物作为机械支撑和物理界面，最后将该复合...
Antibody production, design and use for biosensor-based applications.
目前，对多种分析物进行可靠检测与定量在许多应用场景中至关重要。生物传感器已革新了即时检测（POC）诊断，并用于食品与环境污染物、生物战剂、非法毒品以及人和动物疾病标志物的检测。由于抗体对其相应抗原具有极高的特异性，抗体在众多传感器器件中仍发挥关键作用。本文简要介绍了当前采用抗体作为分子识别元件的生物传感器平台，并系统评述了利用分子生...
Magnetoresistive immunosensor for the detection of Escherichia coli O157:H7 including a microfluidic network.
本文报道了一种用于在食品和临床样品中免疫磁检测并定量致病性大肠杆菌O157:H7的手持式微系统。作者开发了将三维微流控网络与微加工生物传感器集成的芯片技术，完成了传感膜优化、微流控电路设计、生物检测协议开发以及安全便捷封装。该生物传感器通过抗体—抗原反应将抗原预先固定在传感表面，并检测与抗原结合的超顺磁微球引起的小磁场变化。传感膜采...
A novel application of affinity biosensor technology to detect antibodies to mycolic acid in tuberculosis patients.
结核因HIV共感染和耐药菌株出现而重新成为全球健康问题。HIV共感染使基于痰检的结核诊断低估约30%，因此需要快速、可靠的血清学诊断方法辅助HIV高负担人群中的结核管理。分枝菌酸（MA）在结构上具有菌种特异性，且可经济提取和纯化，但ELISA检测抗MA抗体时假阳性和假阴性较多。本文报道一种改进的生物传感器方法，用于检测患者血清中抗M...