本研究开发了一种基于适配体的电化学生物传感器，用于饮用水中微囊藻毒素-LR（MC-LR）的现场快速定量检测。该传感器以六氨合钌(III)氯化物（[Ru(NH3)6]3+）为氧化还原介质，利用其正电荷与核酸磷酸骨架的静电作用，将氧化还原探针限制在适配体表面。当水样中加入 MC-LR 时，毒素与适配体结合并诱导表面结合的 [Ru(NH3...
白喉是可通过疫苗预防的疾病，但接种后抗体水平可能随时间下降至非保护水平。本研究开发了一种低成本、微型化电化学分析生物传感器，用于定量检测抗白喉毒素（DTx）免疫球蛋白G（anti-DTx IgG）抗体，以降低局部暴发风险。作者选择两个特异性识别DTx且能被疫苗接种后抗体识别的表位，通过串联合成构建双表位肽biEP，并将其偶联到集成于...
开发高性能、低成本体外诊断工具对感染性疾病治疗与传播控制至关重要。核酸检测中，摆脱酶介导扩增可降低诊断时间与复杂度。抗菌药物耐药（AMR）使体外诊断作用日益重要。本文报道一种无需扩增的电化学CRISPR/Cas生物传感器（E-Si-CRISPR），利用银金属化检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。靶向MRSA mecA基因的定制...
随着新冠感染病例持续增加，亟需开发快速、简便、选择性高且准确的新冠生物传感器。本研究采用高均匀金（Au）微立方体图案作为微电极，用于监测微量分析物。所构建的电化学生物传感器以抗新冠抗体为识别探针，通过循环伏安法（CV）和方波伏安法（SWV）监测 SARS-CoV-2 S 蛋白。摘要报告其可在 100 至 5 pmol/L 范围内监测...
新烟碱类杀虫剂是增长最快的杀虫剂，占全球农药市场25%以上，可控制多种危害农田、庭院和草坪的害虫，但广泛使用导致传粉者、昆虫和鸟类等非靶标生物减少，且对人类慢性亚致死效应仍不清楚。因此需要掌握环境中新烟碱类的分布，而目前尚无商用现场可部署传感器用于测量地表水中新烟碱类浓度。本文报道首个利用激光诱导石墨烯（LIG）平台进行新烟碱类电化...
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...