多发性硬化（MS）需要及时诊断，因此作者开发了一种基于杂交链式反应（HCR）的超灵敏光学生物传感器，用于检测 MS 生物标志物 microRNA-145（miRNA-145）。该传感器利用两种特异性发夹 DNA 探针 MB1 和 MB2 构建 HCR 体系，其中 MB1 含多胞嘧啶核苷酸环，MB2 含多鸟嘌呤核苷酸粘性末端。当引入 ...
水与土壤中的镉（Cd）污染是重要环境问题，农作物可吸收并累积生物可利用 Cd，因此需要持续监测环境 Cd 水平以降低人体暴露风险。视觉色素因无需复杂仪器而具有开发低设备生物传感器的潜力。本研究利用代谢工程菌生产对有毒 Cd(II) 响应的蓝紫色色素紫罗兰色素（violacein）。该双吲哚色素稳定性高，可在 578 nm 波长处定量...
谷氨酰胺是反映肾脏与肌肉功能、肿瘤代谢及临床诊断的重要生物标志物，其在人体血清和尿液中的水平变化具有诊断意义。本文通过简单缩合法合成了基于间花菁染料（merocyanine dye）的荧光有机探针，用于检测谷氨酰胺。该探针在生理及中性 pH 7.2 条件下，通过分子间电荷转移（ICT）机制与谷氨酰胺作用，表现出显著的荧光增强响应。作...
新冠疫情凸显了快速、灵敏病原检测方法的迫切需求。本文提出 CASCADE（基于 CRISPR/Cas 的比色核酸检测）系统，用于快速、特异性地肉眼检测 SARS-CoV-2 RNA。该方法中，病毒 RNA 由 LwaCas13a 蛋白识别，识别后激活其副切割 RNase 活性，切割偶联在金纳米颗粒（AuNPs）表面的单链 RNA 寡...
本文提出一种集成微流控金纳米颗粒（AuNP）适配体传感器装置，用于监测慢性肾脏病（CKD）患者血液中钾离子（K+）浓度。该装置由 AuNP 适配体 PMMA/纸基微芯片和比色分析系统组成。检测时，AuNP/适配体复合物中的 AuNP 可被血清中的 K+ 置换，并与 NaCl 反应使检测区发生颜色变化，从而反推 K+ 浓度。PMMA/...
本文报道了一种基于激光诱导双聚合制备的可逆全息水凝胶传感器，用于血清中生理范围（pH 7–9）的连续、可逆比色 pH 检测。该方法利用单脉冲 355 nm 激光在低交联 pH 响应水凝胶中原位引发高交联干涉层聚合，形成无金属纳米颗粒的全息布拉格结构，避免了有毒组分和复杂处理，有利于规模化生产。通过有限差分时间域 Yee 算法模拟水凝...
伤口愈合障碍可导致局部缺氧或组织坏死，最终引发截肢甚至死亡。细菌或真菌感染、不同疾病状态、干燥、水肿以及包括新冠感染在内的全身性病毒感染等多种因素均可影响伤口愈合微环境。丝素蛋白（silk fibroin, SF）是丝中的纤维状结构蛋白，因能促进功能性组织再生而成为治疗上述障碍的有前景材料。SF 的动态性质可构建可定制纳米结构，从而...
铁钴氧化物纳米片（FeCo-ONSs）被证明具有本征过氧化物酶样活性。此外，由于对3,3,5,5-四甲基联苯胺（TMB）具有更强亲和力，加入肝素后FeCo-ONSs对TMB氧化的过氧化物酶样活性显著增强。鱼精蛋白可与肝素结合，从而抑制肝素对FeCo-ONSs过氧化物酶样活性的促进作用。加入胰蛋白酶后，鱼精蛋白被水解，FeCo-ONS...
食品安全是全球关注的问题。病原菌、毒素、农药、兽药、重金属和非法添加剂常污染食品并威胁人类健康。传统检测方法难以满足现代社会对食品现场快速筛查大量样品的需求，因此亟需新型快速检测方法。纳米酶和适配体具有优异性质，由二者构成的生物传感器在灵敏度、特异性、重复性和准确性方面具有显著优势，被认为是传统方法之外用于快速准确检测食品污染物的有...
本文报道了一种用于癌症生物标志物骨桥蛋白（osteopontin, OPN）比色检测的新型纤维素基适配体传感器，面向即时检测（PoC）应用。纤维素纸经 3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷（MTS）化学修饰，以固定硫醇化 OPN 适配体作为生物识别层；表面修饰通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TG）表征。比色检测采用常规染色...
基于滤纸的比色传感器有望用于开发一次性可穿戴贴片，仅需智能手机即可量化信号。然而，利用比色可穿戴传感器监测生物标志物波动需要实现时间采样，以完成顺序测量。本文报道了一种时间采样方法，可制备完全由滤纸构成的可穿戴设备：将干燥聚合物作为闭合阀，将液体偏转至多传感器中的不同换能器；随时间推移，聚合物溶解、阀门打开，从而依次测量目标分析物浓...
基于 MXene 独特结构与形貌的功能纳米材料在生物传感中备受关注。本文以硫脲为掺杂源，通过简单一步法合成氮、硫共掺杂 Ti3C2 纳米片（NS-Ti3C2 NSs）。所得材料表现出优异的过氧化物酶样活性和电化学活性。作者探讨了其催化机制，认为 NS-Ti3C2 NSs 的催化过程包括 H2O2 的解离与吸附以及 TMB 的质子化两...
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的无标记比色适配体传感器，用于特异性检测β-内酰胺类抗生素阿洛西林（azlocillin）。该体系以58-mer单链DNA适配体为识别元件，以柠檬酸稳定、未修饰的AuNPs为比色指示剂。无阿洛西林时，适配体吸附于AuNPs表面，通过氮原子与金颗粒相互作用增强其抗盐聚集能力，使溶液在高NaCl...
近年来糖尿病患病率持续上升，开发微创、易用且低成本的葡萄糖生物传感器尤为重要，尤其适用于低收入和欠发达地区。纤维素纸基分析装置因成本低、无需专业人员及复杂设备而受到关注。本文报道了一种用于泪液范围葡萄糖检测的微流控纸基分析装置（μPAD），其结果可肉眼观察。该纸基生物传感器采用CO2激光切割制备，以葡萄糖氧化酶/辣根过氧化物酶（GO...
生物硫醇（主要是谷胱甘肽GSH和半胱氨酸Cys）在细胞氧化还原、抗氧化及含硫蛋白合成中发挥重要作用，其异常水平与肿瘤、帕金森病、阿尔茨海默病等疾病相关，因此高灵敏检测具有重要意义。现有纳米酶比色传感器因催化活性不足而检测限偏高。单原子纳米酶（SAzymes）具有100%原子利用率和优异催化活性，但多数研究依赖Fe基SAzymes的过...
在复杂生物基质中快速检测病原菌仍是重大挑战。本文报道了一种用于金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, SA）的新型 DNAzyme 的体外选择与优化，并基于该 DNAzyme 开发了用于鼻黏液中 SA 检测的简易侧流层析装置（LFD）。该 DNAzyme 以 SA 的粗胞外/胞内混合物为靶标，通过 SELEX ...
金纳米颗粒合成简单，因生物相容性好、导电性强且易于与适配体等生物分子功能化，已在医学和生物技术中广泛应用。适配体-金纳米颗粒偶联结构兼具适配体与金纳米颗粒的特性，包括高结合亲和力、高生物相容性、增强靶标选择性和较长循环半衰期。由于其独特的光学与电化学特性，适配体-金纳米颗粒在生物传感器系统设计中受到广泛关注。基于适配体-金纳米颗粒的...
蔬菜中百草枯污染与人类健康风险密切相关，因此开发百草枯传感系统受到关注。本文报道了一种基于百草枯与带负电荷金纳米颗粒（AuNPs）静电相互作用的简单检测方法。百草枯诱导AuNPs聚集，使溶液颜色由红色变为蓝色，并引起AuNPs局部表面等离子共振（LSPR）峰位移。该体系的检测限浓度（CLOD）为100 µM百草枯。在测试的八种阳离子...
过去十年，纳米技术快速发展，不同维度的纳米材料被广泛合成。其中，三维花状有机-无机杂化纳米材料因可直接一锅绿色合成而自2012年提出后迅速成为研究热点。其温和合成条件、高比表面积、增强的酶活性和稳定性推动了快速应用；但机械强度低、反应体系中回收困难、负载能力有限、可重复使用性和酶可及性差等问题限制了工业应用。本综述首先讨论用于合成杂...
近年来，食品安全、医疗和环境领域对快速检测污染物的便携设备需求日益增长。本文基于 NAD(P)H 依赖的 TetX2 酶活性以及硫黄素（thionine, TH）作为优异的电化学和比色介质/探针，设计了两种用于牛奶中四环素（tetracycline, TC）监测的生物传感方法。首先通过电化学方法制备纳米多孔玻璃碳电极（NPGCE），...