本研究开发了一种高灵敏、高特异的无酶比色核酸生物传感平台。该传感器由两个DNA纳米结构S1、S2和两条燃料链F1、F2构成前馈催化DNA回路。目标链与S1的特异toehold结合后触发链置换反应，使回路运行，最终释放可与血红素结合的适配体；该适配体折叠为G-四链体过氧化物酶模拟DNAzyme（PW17），催化无色底物ABTS在H2O...
DNA检测对遗传病早期诊断具有重要意义，但传统方法依赖昂贵仪器，难以满足发展中国家需求。本文开发了一种基于DNA模板铜纳米簇的比色检测方法，可肉眼观察，并利用铜纳米簇实现低成本检测。该方法以乙型肝炎病毒（HBV）DNA为检测对象，HBV是发展中国家常见的慢性病毒感染。作者将巯基修饰探针DNA固定于金表面，目标DNA杂交形成双链DNA...
癌症细胞在临床前阶段的简便高效检测是癌症诊断的核心挑战之一。本文首次提出一种基于多DNA释放与循环酶促放大相结合的分散主导比色策略，用于癌细胞检测。该策略由适配体DNA构象开关触发，并通过非交联金纳米颗粒（Au NPs）的聚集/分散状态进行比色读出。首先，将5种信使DNA（mDNA）排列在修饰于磁性微球（MBs）的癌细胞适配体上，形...
本文报道了一种可执行目标诱导滚环扩增（RCA）的纸基诊断器件，用于在无需复杂仪器的条件下产生大量可肉眼或图像分析可视化的DNA扩增产物。研究发现，与溶液相比，纸基表面上的RCA效率更高，作者将其归因于固定化DNA在纸面微区中形成的显著更高局部浓度，从而提高引物-模板双链的热稳定性并加速酶促反应。进一步，作者通过蜡印/喷墨印刷技术将环...
采用分支DNA放大策略设计基于未修饰金纳米颗粒（AuNPs）的比色适配体生物传感器。首先，以两条双链底物DNA（S1、S2）和两条单链辅助DNA（A1、A2）为组装组分，通过靶标辅助级联放大反应形成程序化DNA树状纳米结构；随后被DNA传感探针稳定的金纳米颗粒捕获。传感探针从金纳米颗粒上释放导致金纳米颗粒不稳定，促进盐诱导聚集。通过...
近年来，纸基化学传感器与生物传感器受到广泛关注，主要源于其在性能、成本与简便性之间有望实现最佳平衡。由于成本低、原型制作快，相关研究致力于向发展中国家提供可负担的诊断装置。微流控纸基分析装置（mPADs）在灵敏度、多功能性和集成化方面的进展，表明该技术不仅适用于资源有限环境，也已成为硅、玻璃和聚合物基生物传感器的有力竞争者。本综述重...
本文报道了一种基于有机–无机杂化纳米花技术的三维微流控纸基器件（3D µPAD），用于葡萄糖检测。该器件将葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）共固定于磷酸铜水合物（Cu3(PO4)2·3H2O）纳米花中，并负载于纤维素纸微反应区；检测区固定 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）显色探针。样品经毛细作用进入微反应区，...
本研究评估一种手持式唾液淀粉酶生物传感器在军事现场压力研究中的性能。作者以接受战斗伤员救治训练的医疗技术人员为对象，在手术室和模拟战场两种环境中，比较两种唾液采样方式：将试纸直接置于舌下采集唾液，以及用移液器吸取固定体积预收集唾液滴加到试纸上，再用手持比色读数仪测定唾液淀粉酶活性，并以标准酶法为参照。结果显示，舌下直接采样法与标准酶...
本文报道了一种简单高效的蛋白-无机杂化纳米花超声化学合成方法。传统蛋白-无机纳米花通常需将蛋白与铜盐在室温下孵育约3天，合成周期长，限制了实际应用。作者利用超声处理促进磷酸铜与蛋白快速自组装，在室温5分钟内即可合成含漆酶和磷酸铜的花状纳米结构。扫描电镜显示其具有花状形貌和高比表面积，X射线衍射证实无机相为磷酸铜。所得漆酶纳米花的催化...
本研究开发了一种用于血清乳酸脱氢酶（LDH）检测的纸基即时检测比色生物传感器。该传感器以 Whatman No.1 滤纸为基底，用蜡打印形成疏水微孔，并将含葡聚糖（pullulan）的墨水打印到纸面，固定 NAD+、乳酸、INT 和 PMS 等全部检测试剂。葡聚糖干燥后形成非多孔、阻氧的可逆凝胶膜，可保护易降解试剂。含 LDH 的血...
本文报道了一种用于快速原位检测细菌酶的自报告水凝胶。为实现大肠杆菌的膜基传感报告功能，在固体支撑上的壳聚糖水凝胶膜被赋予β-葡萄糖醛酸酶（β-GUS）报告功能，该酶由超过98%的已知大肠杆菌菌株分泌。通过酰胺键共价偶联荧光底物4-甲基伞酮基-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）或互补比色底物4-硝基苯基-β-D-葡萄糖醛酸苷（PNPG），...
本文开发了一种基于漆酶抑制的比色/分光光度生物催化方法，用于饮用水中对乙酰氨基酚的间接定量检测。该方法通过监测漆酶催化标准底物 ABTS（2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)）氧化过程中的抑制程度来测定对乙酰氨基酚。方法响应时间快，约 20 s，并在萘普生、雌二醇、酮洛芬、磺胺甲噁唑和双氯芬酸等干扰物质存在下仍表现出对对...
使用受砷污染地下水饮用或灌溉造成全球健康问题，需要高效经济监测砷水平。本研究开发了一种易使用、低成本的比色细菌生物传感器，用于测量砷，并可作为现有砷检测技术的补充。该传感器采用非致病性大肠杆菌 DH5a 中的 arsR–lacZ 重组基因盒，砷诱导产生可肉眼观察或分光光度计测量的颜色信号。所开发的细菌生物传感器在 3 h 反应时间内...
为控制食品中经济动机掺假（EMA），检测尿素等含氮化合物具有重要意义。本研究采用荧光磁性系统进化指数富集（FluMag-SELEX）方法，从随机单链 DNA 文库中筛选出尿素特异性 DNA 适配体，其解离常数 Kd 为 232 nM。通过亲和力实验、圆二色光谱、熔解曲线和截断研究证实了适配体与尿素的特异性结合。作者进一步构建了一种简...
水体中重金属污染对水生、陆生生物及人类健康构成潜在风险，铜离子可来自工业排放及铜质管道腐蚀。本文报道一种基于固定化遗传改造酵母细胞的新铜离子生物传感器。该传感器将特定改造的酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 菌株包埋于藻酸盐微珠中，菌株基因组中 ADE2 被删除，ADE5,7 基因由铜诱导的 CUP1 启动子...
本文报道了一种用于监测滚环扩增（RCA）的比色方法，以检测 H5N1 流感病毒。首先，H5N1 目标序列与锁式探针（PLP）杂交，随后在 T4 DNA 连接酶作用下使 PLP 环化。环化探针作为模板，在大片段 Bst DNA 聚合酶催化下进行超支滚环扩增（HRCA）。反应过程中 DNA 聚合产生焦磷酸（PPi），PPi 螯合缓冲液中...
肉类掺假问题日益严重，准确鉴定肉制品中动物物种对保护消费者权益和食品标签合规至关重要。本文报道了一种基于硅基光学薄膜生物传感器芯片的快速肉眼可视检测方法，用于同时鉴定鹿、兔、鸭、鸡、牛、马、羊和猪八种肉类。该方法以物种特异性线粒体DNA（mtDNA）或细胞色素b（cytb）基因为靶标，通过PCR扩增并在反向引物5′端引入生物素标记；...
本文报道了一种适用于血样即时多重检测的纸基比色生物传感器。该传感器通过一步喷墨打印疏水性聚苯乙烯（PS）于滤纸上形成微孔和微通道，微孔壁由渗入纸体孔隙的聚合物构成，可限制样品并实现多重检测。微孔内构建高稳定性酶薄膜涂层，使传感器类似传统微孔板工作，但可用肉眼或智能手机等便携设备进行比色读数。作者以葡萄糖和乳酸为模型分析物，验证了单分...
β-羟基丁酸（βHBA）检测是诊断奶牛亚临床酮病（SCK）的金标准，但传统实验室方法耗时长、操作繁琐且依赖昂贵大型设备，难以用于牧场现场。本研究开发了一种基于微流控技术的高灵敏、低成本生物传感器，用于奶牛 SCK 的现场快速诊断。该传感器以 βHBA 为诊断指标，采用微型化低成本光学检测模块，可在 1 min 内完成芯片检测，检出限...
小分子因作为人体健康与机能状态生物标志物而成为生物传感的重要目标。核酸适配体已越来越多地用作生物传感器识别元件，但面向小分子目标选择适配体需要特殊设计。本文描述了一种用于筛选小分子结构转换适配体的方法及其关键步骤。DNA文库与固定在磁珠上的互补DNA捕获探针杂交，目标分子诱导结合序列发生构象变化，使其从磁珠上解离进入上清，从而与非结...