Wireless power-up and readout from a label-free biosensor.
可穿戴与植入式生物传感器正快速进入健康与生物医学领域,用于疾病诊断和生理监测。有线医疗设备可能因导线断裂、感染、电噪声及与植入应用不兼容而引发手术并发症。无线供电无需测量工具与传感系统直接连接,可远程使用生物传感器,并省去电池或能量收集器,从而减小传感器尺寸。据作者所知,本文首次报道一种用于检测蛋白生物标志物的无标记电子生物传感器的...
可穿戴与植入式生物传感器正快速进入健康与生物医学领域,用于疾病诊断和生理监测。有线医疗设备可能因导线断裂、感染、电噪声及与植入应用不兼容而引发手术并发症。无线供电无需测量工具与传感系统直接连接,可远程使用生物传感器,并省去电池或能量收集器,从而减小传感器尺寸。据作者所知,本文首次报道一种用于检测蛋白生物标志物的无标记电子生物传感器的...
荧光假单胞菌铁载体(pyoverdines)是多种假单胞菌在缺铁环境中螯合铁并促进生长的铁载体,介导其与植物、动物及共居微生物的有益或有害互作。荧光假单胞菌产生的荧光铁载体由保守中心发色团和菌株特异性肽侧链组成。Pseudomonas protegens Pf-5 产生 PVD-Pf5,该菌可促进植物生长并参与植物病原菌控制。为探索...
帕金森病(PD)是一种致残性神经退行性疾病,可导致运动功能丧失,部分患者出现认知下降和痴呆。早期干预可改善生活质量并延缓疾病进展,但现有确诊方法侵入性强,难以用于早期筛查。本文提出一种表面印迹聚合物(SIP)电化学阻抗谱(EIS)生物传感器,用于检测帕金森病早期随血脑屏障退化而出现在唾液和血液中的生物标志物α-突触核蛋白(αSyn)...
本文报道了一种基于聚酰胺胺树状大分子(PAMAM)功能化聚吡咯纳米线(PPyNWs)杂化材料的无标记电化学 microRNA(miRNA)生物传感器。miRNA 在生理样品中浓度极低且家族成员序列高度相似,检测难度大。作者通过电化学聚合在玻碳电极表面制备 PPyNWs,并采用电氧化 PAMAM 末端氨基的方法将其共价接枝到 PPyN...
啶虫脒(acetamiprid,ACE)是一种广谱农药,对人类存在潜在健康风险。适配体 Ap-DNA(1) 在农药检测中具有应用潜力。本文报道了一种基于电化学阻抗谱(EIS)的无标记电化学传感方法用于 ACE 定量检测,并首次研究了 ACE 与 Ap-DNA(1) 之间的特异性结合模型。圆二色性(CD)光谱和 EIS 结果表明,单链...
报道了一种基于金纳米管(AuNTs)的无标记人乳头瘤病毒(HPV)DNA阻抗生物传感器。通过电沉积法制备了AuNTs修饰的纳米孔聚碳酸酯(AuNTs-PC)模板作为传感器电极。将巯基修饰的单链DNA(ss-DNA)探针共价固定于AuNTs-PC电极表面,利用电化学阻抗谱(EIS)监测目标序列与探针的杂交。该传感器具有较高选择性,可区...
球孢子菌病(Coccidioidomycosis,又称 Valley Fever)是西半球高流行且具强致病性的真菌感染,可引发重症肺炎、呼吸衰竭,并可能发展为播散性感染,因此亟需快速、高通量的有效检测方法。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)的高灵敏无标记生物传感器,以球孢子菌(Coccidioides,cocci)抗体为目标...
本文报道了一种基于无标记肽适配体的生物传感器,用于高灵敏检测三硝基甲苯(TNT)。该传感器采用由抗TNT肽适配体(peptamer)、二硫苏糖醇(DTT)和6-巯基己醇(MCH)构成的三元组装层,形成Au/peptamer–DTT/MCH界面。在0.44–18.92 pM范围内,电子转移电阻变化与TNT浓度对数呈线性关系,检出限为0...
本研究开发了一种基于垂直取向氧化锌(ZnO)纳米结构的一次性诊断生物传感器,用于检测并定量人血清中心肌肌钙蛋白T(cTnT)。传感器通过水热法在玻璃和印刷电路板(PCB)平台上生长ZnO纳米结构,形成高密度纳米结构阵列和纳米纹理ZnO电极。利用纳米结构的尺寸、密度和表面终止特性,实现目标cTnT分子在纳米结构表面的限制与富集。传感界...
本文提出一种用于长期血糖监测的新型无标记电化学阻抗生物传感器,以蛋壳膜(ESM)作为固定平台,选择性检测糖化血红蛋白(HbA1c)。3-氨基苯硼酸(APBA)经戊二醛共价修饰于 ESM 表面,其硼酸基团在碱性条件下与 HbA1c 糖基化位点的顺式二醇形成可逆硼酸酯,从而实现选择性识别。该膜基传感器在临床相关范围 2.3%–14% 内...
人体因激素治疗、食品或饮用水过量摄入孕酮(P4)可能导致不良健康效应,因此需在环境和临床样品中简便准确测定 P4。本研究筛选、鉴定并表征了高亲和力结合 P4 的单链 DNA 适配体。适配体自 1.8×10^15 条寡核苷酸文库经体外筛选获得,解离常数(KD)处于低纳摩尔范围;最佳适配体 P4G13 的 KD 经电化学阻抗谱(EIS)...
本文报道了针对海洋脂溶性毒素石房蛤酸(okadaic acid, OA)的 DNA 适配体筛选与鉴定,并将其用于构建无标记电化学生物传感器。通过指数富集系统进化(SELEX)筛选出的适配体对 OA 具有纳摩尔级解离常数。将亲和力最高的适配体经 5′ 二硫键修饰后,通过 Au-S 相互作用自组装固定于金电极表面,构建无标记适配体传感器...
本文报道了一种基于表面限制氧化还原基团界面充电的无标记生物传感方法。表面限制氧化还原基团可贡献可量化的氧化还原电容,并可通过阻抗导出的电容谱进行敏感探测。作者构建了同时包含氧化还原基团和特异性识别元件(抗体)的混合分子膜,使该充电信号能够敏感转导特定分析物的识别与结合。以C反应蛋白(CRP)为示例,CRP是反映心脏状态和全身创伤的重...
本文开发了一种基于凝集素功能化碳纳米管的无标记电化学阻抗谱(EIS)生物传感器阵列,用于甲胎蛋白(AFP)的敏感测定与鉴别。传感器以丝网印刷碳电极(SPCE)为基底,将羧基功能化单壁碳纳米管(SWNTs)吸附于电极表面,并通过 EDC/NHS 活化后共价偶联小麦胚芽凝集素(WGA),再用 1% 牛血清白蛋白(BSA)封闭。AFP 与...
本文报道了一种基于碳水化合物与凝集素相互作用的无标记电化学阻抗谱(EIS)生物传感器,用于直接检测癌细胞。该传感器将甘露糖特异性凝集素刀豆蛋白A(Con A)固定于金盘电极表面,构建 Con A 识别界面。将传感器与癌细胞样品孵育后,癌细胞表面糖链与 Con A 特异性结合,引起电极界面电荷转移电阻(Rct)变化;通过 EIS 测量...
电化学阻抗谱(EIS)是一种简单且高灵敏的技术,可用于无标记方式评价适配体—靶标相互作用。本研究旨在验证EIS在甲卡西酮(METH)特异性适配体aptaMETH检测中的应用。作者将aptaMETH在METH和安非他明(Amph)存在下的折叠性质进行评价,并将折叠态与未折叠态aptaMETH固定于金电极表面,通过EIS测量电子电荷转移...
器械相关感染检测仍是临床难题。细菌附着器械表面形成生物膜,对抗微生物药物产生耐药,增加病死率和发病率,常需手术移除感染器械。高昂费用、患者不适及风险凸显开发更高效、准确、快速检测方法的需求。与植入器械集成的生物传感器可提供有效诊断工具;在体内快速、灵敏地检测附着于器械表面的细菌有助于高效治疗。阻抗谱技术可通过监测阻抗特性变化检测微生...
阻抗谱(IS)是一种分析复杂生物系统复电阻抗的强有力技术,对表面现象和体性质变化均敏感。本文描述了一种基于互指电极(IDES)的简单、便捷的细胞特性阻抗分析方法,用于评估其作为无标记生物传感器的适用性。将人上皮细胞培养在器件表面,测量频率依赖的复介电响应,以考察器件对细胞膜电学特性的响应能力。为检验器件检测细胞膜通道变化的能力,作者...
本文报道了一种用于检测17β-雌二醇(17β-estradiol, E2)的无标记适配体电化学阻抗谱(EIS)生物传感器。将5′-巯基修饰的76-mer E2适配体通过Au–S共价键自组装固定于金电极表面,形成单分子识别层。加入E2后,目标分子与电极表面适配体特异性结合,形成E2/适配体复合物,使电极界面绝缘性增强,氧化还原探针[F...
本文报道了一种基于法拉第电化学阻抗谱(EIS)的大肠杆菌 ORN 178 无标记生物传感器。作者将硫醇终止的 α-甘露糖苷或 β-半乳糖苷通过含硫醇间隔基的自组装单分子层(SAM)固定于金盘电极表面。阻抗测量(Nyquist 图)显示,E. coli ORN 178 与 α-甘露糖苷特异性结合后引起阻抗变化;不结合 α-甘露糖苷的 ...