microRNA的选择性与高灵敏检测对疾病早期诊断和发病机制研究至关重要。本文建立了一种新型电化学生物传感器，用于肿瘤生物标志物microRNA-141（miRNA-141）的简单、准确分析。该传感器基于原位催化发夹组装（CHA）驱动的DNA四面体（DTN）界面探针。两个用于CHA反应的发夹结构分别置于DTN的一个顶点和相邻边上：H...
干扰素-γ（IFN-γ）是具有抗病毒、抗菌和免疫调节作用的重要细胞因子，可作为癌症、HIV、结核和副结核等疾病的早期生物标志物。本研究开发了一种基于多功能DNA三链连接体（MF-3WJ）的电化学生物传感器，用于高灵敏检测IFN-γ。MF-3WJ由IFN-γ适配体序列、巯基锚定区和含4个C-C错配的序列组成，后者可引入Ag+作为氧化还...
准确、稳健地定量循环肿瘤DNA（ctDNA）水平对于将其用于癌症早期诊断至关重要。ctDNA在血液中半衰期短，且在早期癌症中丰度极低，因此分析极具挑战。本文开发了一种超灵敏电化学生物传感器，用于快速检测全血中的ctDNA。该传感器基于探针DNA修饰的金包覆磁性纳米颗粒（DNA-Au@MNPs）网络上的杂交反应，可选择性检测短链和长链...
本研究利用电化学DNA器件在细胞裂解液中定量并理解一种新兴抗癌药物在飞摩尔和阿摩尔浓度下具有肿瘤特异性的DNA损伤活性。异丁基脱氧牛蒡醌（IB-DNQ）是一种强效且肿瘤选择性的NAD(P)H醌氧化还原酶1（NQO1）可生物活化药物。作者通过Western blot、NQO1活性分析、存活实验、耗氧率、胞外酸化率和过氧化氢生成，在高表...
自SARS-CoV-2引发的COVID-19被宣布为全球大流行以来，疫情迅速蔓延，成为近一个世纪最严重的疫情之一。可靠、快速的COVID-19检测对疫情控制至关重要。本文报道了一种基于方波伏安法的无标记生物传感平台，用于检测鼻咽样本中的SARS-CoV-2。传感器构建于涂覆金纳米颗粒（AuNPs）的丝网印刷碳电极上，并用11-巯基十...
电化学适配体传感器（EAB）可在活体中实时测量分子，但其空间分辨率和靶向测量能力受工作电极长宽限制。以往在复杂、噪声大的体内环境中获得良好信噪比通常需要3–6 mm长的金工作电极。为实现传感器微型化，本文通过增加电极微观表面积来提高给定宏观尺寸传感器的信号电流。作者采用电化学合金/脱合金方法制备纳米孔金，使金工作电极的微观表面积最多...
尽管估计超过100万美国人患有乳糜泻（celiac disease, CD），但其诊断仍具挑战性。CD是摄入含麸质食物后引发的自身免疫和炎症反应，症状与其他疾病重叠，且需要侵入性诊断。CD诊断的金标准是血清学血液检测后行侵入性确认性活检。本文提出一种侵入性较低的方法，利用电化学DNA（E-DNA）生物传感器检测血液中循环的CD特异性...
本文报道了一种基于聚吡咯（Ppy）与胆固醇（Ch）片层纳米复合物的无酶电化学茶碱（Theophylline, TP）检测方法。茶碱是临床常用支气管扩张剂，治疗窗窄，过量可致心律失常、恶心和惊厥，因此需要快速、灵敏的监测手段。作者以玻璃碳电极为基底，将Ppy纳米球与Ch片层通过静电作用和氢键组装成复合修饰层。Ppy共轭结构提供导电通道...
本文报道了一种用于检测卡马西平（carbamazepine, CBZ）的电化学生物传感器。通过循环伏安法在玻璃碳电极（GCE）表面电聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT），并以 CBZ 为模板分子构建分子印迹聚合物（MIP）识别位点，从而赋予传感器对 CBZ 的高选择性和灵敏度。扫描电子显微镜证实了聚合物膜的形成；将电极浸入乙...
本文报道了一种用于检测T2霉菌毒素的电化学修饰电极方法。作者通过静电纺丝在石墨电极表面制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维修饰层，并在室温下完成电极制备。检测体系采用Britton–Robinson（B-R）缓冲液，优化pH为5，支持电解质为0.5 M KNO3。采用扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安法（CV）、方波伏安法（SWV）、电化...
子宫内膜异位症是影响全球育龄女性生活质量的重要疾病，目前诊断主要依赖腹腔镜联合活检等侵入性操作，费用高且痛苦。近年来，研究者致力于开发基于生物标志物的生物传感器，以实现半侵入或非侵入诊断。糖蛋白（glycodelin, GLY）因其较高的特异性和敏感性被认为是子宫内膜异位症的潜在新型生物标志物。本研究首次报道了一种无标记电化学免疫传...
结直肠癌（CRC）由大肠或直肠内息肉发展而来，发病率升高且死亡率高。目前结肠镜是早期诊断首选，但费用高、操作复杂，因此需要更简便、经济的诊断方法。本研究基于理性设计的亲和肽开发了一种先进电化学生物传感器，用于区分腺瘤向癌变进展。通过计算机模拟指导，合成了一系列氨基酸替代的理性设计合成肽（BP3-1至BP3-8），并利用芳香环化合物表...
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）引发的新冠疫情要求快速识别感染者以限制传播并指导治疗。本文报道了一种用于快速检测SARS-CoV-2的无标记电化学免疫传感器概念验证。该传感器以石墨烯工作电极为基底，表面通过连接分子固定抗S蛋白单克隆抗体，利用抗原结合后对铁氰化钾/亚铁氰化钾氧化还原电流的扰动实现检测。样品与传...
本文报道了一种用于高灵敏检测黄酮类化合物芦丁（rutin, RTN）的光电化学生物传感策略。该策略将负载钯纳米颗粒（PdNPs）的赤铁矿（α-Fe2O3）微立方体的光电催化性能与漆酶（laccase, LCE）介导的生物催化反应相结合，构建了新型生物传感平台。在可见光照射下，光活性生物复合材料可产生稳定的光电流，且光电流与芦丁浓度直...
本文制备了一种由聚-L-半胱氨酸/氧化铜纳米针/氮掺杂还原氧化石墨烯（L-Cys/NN-CuO/N-rGO）修饰的高灵敏、高选择性电化学生物传感器，用于痕量铅离子（Pb2+）检测。通过电化学阻抗谱（EIS）考察了各修饰步骤的界面电子转移特性，证实 NN-CuO/N-rGO 能显著降低电荷转移电阻并增大电化学活性面积。基于 NN-Cu...
本文报道了一种用于同时检测两种常见食源性致病菌——单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的新型电化学生物传感器。该传感器由金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极阵列构成，特异性生物素化肽与磁性纳米粒子偶联后，通过链霉亲和素—生物素相互作用固定于电极表...
药物分子的立体构型决定其在手性环境中对映体的差异，因此外消旋体和药品样品中乙胺丁醇（ETB）异构体的测定具有挑战性。本文首次报道一种基于方波伏安法（SWV）区分ETB异构体的对映选择性电化学仿生传感器。作者合成了以β-环糊精（β-CD）为手性宿主的铜金属有机框架（CD-CuMOF），用于SS-ETB和RR-ETB的螯合配位，并将CD...
实时高频监测体内药物和生物标志物浓度将革新生物学理解与个性化医疗。现有少数体内分子传感器均依赖靶标的特定化学或酶促反应，因此缺乏普适性。本文报道一种基于结合诱导蛋白折叠的电化学生物传感架构，其（1）不依赖靶标反应性，（2）无试剂、实时、秒级分辨，（3）选择性足以在未经稀释体液中部署。作为原理验证，作者利用人 Fyn 激酶的 SH3 ...
临床样品中特异性检测数十至数百纳米的分析物（如病毒和大蛋白）可改善疾病诊断，但这类“介观”分析物检测困难，因为需要多个识别位点在数十纳米尺度上同时结合。为此，作者将可高度定制的DNA折纸引入电化学生物传感器平台，采用共价连接于金电极的三角形折纸受体，并在其边缘修饰亚甲基蓝氧化还原报告基团。通过方波伏安法监测折纸结合介观目标后电子转移...
阿尔茨海默病（AD）是全球最常见的痴呆类型，目前缺乏简便有效的诊断方法。本文报道了一种基于纸基平台的原位分子印迹聚合物电化学生物传感器，用于检测 AD 生物标志物 β-淀粉样蛋白42（Aβ-42）。该传感器以碳墨印刷电极（CI-HMEs）为基底，在 pH 7.2 下将 Aβ-42 模板与邻苯二胺（OPDA）单体电聚合，形成分子印迹聚...