循环肿瘤DNA（ctDNA）是肿瘤细胞释放入血的遗传与表观遗传突变载体，其半衰期短，可实时反映肿瘤进展，对癌症早筛、微小残留评估和治疗监测具有重要意义。现有ctDNA定量方法多依赖PCR扩增和DNA提取，存在假阳性、操作复杂和样本变异等问题。本文报道一种一步法单颗粒计数均相数字生物传感器，用于直接定量血浆中的ctDNA。含三螺旋茎的...
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...
本文报道了一种基于酶逻辑系统的警报型生物剂量计，用于在模拟人血清模型溶液中分析辐射引起的组织损伤。该系统利用α-淀粉酶（Amy）和乳酸脱氢酶（LDH）两种生物标志物的协同效应，构建生物催化级联以处理生化输入信号，模拟NAND布尔逻辑门。当两种标志物均处于病理浓度（1,1输入）时，级联反应快速消耗NADH，使340 nm光学输出信号从...
本研究开发了一种多酶生物催化级联系统，用于同时处理创伤性脑损伤（TBI）和软组织损伤（STI）相关的五种生物标志物：肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、乳酸（Lac）、烯醇酶（EN）和谷氨酸（Glu）。该系统作为数字生物传感器运行，由8个布尔AND逻辑门协同工作，将各标志物浓度按正常（logic-0）和病理升高（logic-1）...
本文综述面向生物分析应用的生物分子逻辑系统，重点讨论设计可数字化运行的生物传感器的前景及基础与实际挑战。此类传感器通过由生物分子系统组成的布尔逻辑网络对多种生化信号进行逻辑处理，最终输出“是/否”响应，从而相比传统单输入或并行传感器件实现更高保真度的生物传感。该方式还可将信号处理与化学执行器直接耦合，形成集成的“智能”感知/执行（生...