Selective Partitioned Regression for Accurate Kidney Health Monitoring.
慢性肾病（CKD）晚期患者逐年增加，早期发现和持续监测是防止严重肾损伤或肾衰竭的唯一微创手段。本文提出一种低成本、基于机器学习的检测系统，用于实现廉价且准确的肾脏健康检查。该系统被开发为 iPhone 应用，采用相机式生物传感器以及经典机器学习和深度学习技术，根据试纸条的比色变化预测样本中肌酐浓度，并据此将肾病严重程度分类为健康、中...
Dual-Mode Graphene Field-Effect Transistor Biosensor with Isothermal Nucleic Acid Amplification.
尽管疫情中检测设施大幅增加，资源有限和偏远地区的检测可及性仍是主要障碍，这凸显了对高通量即时检测工具的需求。环介导等温扩增（LAMP）是一种有前景的等温核酸检测技术，但在病毒含量较低时仍需提高灵敏度。为此，本文提出一种结合 LAMP 的双模式石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传感器高灵敏检测方法。该传感器由玻璃基底上的透明石墨烯微...
An Aptamer-Based Lateral Flow Biosensor for Low-Cost, Rapid and Instrument-Free Detection of Ochratoxin A in Food Samples.
本研究开发了一种简单、低成本且无需仪器的适配体侧流层析试纸条，用于食品样品中赭曲霉毒素A（OTA）的快速检测。试纸条由样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸收垫组成，结合垫负载与金纳米颗粒（AuNPs）偶联的OTA特异性适配体，硝酸纤维素膜测试线固定OTA适配体探针，控制线固定对照探针。检测采用竞争法：样品中的OTA与适配体-AuNP偶联...
Streamlining the Detection of Human Thyroid Receptor Ligand Interactions with XL1-Blue Cell-Free Protein Synthesis and Beta-Galactosidase Fusion Protein Biosensors.
甲状腺受体信号调控重要生理过程，信号紊乱可引发癌症、代谢和神经疾病等严重健康问题，因此检测甲状腺受体配体具有重要毒理学和药理学意义。作者此前报道了利用无细胞蛋白合成表达由人甲状腺受体β（hTRβ）激活域与β-内酰胺酶报告域组成的嵌合融合蛋白，用于检测甲状腺受体配体。本研究通过重新设计该嵌合融合蛋白生物传感器，将报告系统替换为全长β-...
Construction of Metal Organic Framework-Derived Fe-N-C Oxidase Nanozyme for Rapid and Sensitive Detection of Alkaline Phosphatase.
碱性磷酸酶（ALP）是一种磷酸单酯水解酶，是多种疾病的生物标志物。现有 ALP 检测方法依赖大型仪器、耗时长且操作复杂，在资源有限地区尤为困难。本文合成了一种金属有机框架（MOF）衍生 Fe-N-C 纳米酶，构建了用于 ALP 比色与视觉检测的生物传感器。研究发现，Fe-N-C 纳米酶无需 H2O2 即可高效氧化 3,3′,5,5′...
Zeolitic Imidazolate Framework-8 Composite-Based Enzyme-Linked Aptamer Assay for the Sensitive Detection of Deoxynivalenol.
脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）是谷物中普遍存在的真菌毒素，威胁人和动物健康并造成经济损失，快速灵敏检测对食品安全至关重要。本文开发了一种基于辣根过氧化物酶-金纳米粒子共包埋沸石咪唑酯骨架材料-8（HRP&Au@ZIF-8）的比色生物传感器，用于DON的灵敏筛查。通过仿生矿化法将HRP和AuNPs共包埋于ZIF-8中，再在表面固定巯基化...
Glucose Sensor Using Sol-Gel Coating Layer Deposited on PMMA Optical Fiber: An Enzyme Activity Measurement System.
本文报道一种基于 PMMA 光纤末端溶胶-凝胶涂层固定葡萄糖氧化酶（GOD）的生物催化葡萄糖光学传感器。采用 TEOS 溶胶-凝胶法，将 GOD 包埋于酸性乙醇/TEOS 前驱体中，通过浸涂在 PMMA 多模光纤端面形成干凝胶敏感层。传感器以透射光强/折射率变化作为读出，葡萄糖被 GOD 氧化后改变敏感区折射率与散射/透射特性，从而...
Pb(II)-inducible proviolacein biosynthesis enables a dual-color biosensor toward environmental lead.
随着合成生物学发展，全细胞生物传感器可用于环境水中毒性重金属的选择性、灵敏检测，但多数依赖肉眼不可见的荧光或生物发光信号。本研究利用肺炎克雷伯菌 pbr 操纵子可被生物可利用 Pb(II) 选择性诱导的特性，将前紫罗兰色素（proviolacein, PV）生物合成基因簇 vioABDE 转录融合至 pbr Pb(II) 响应元件下...
Aerosol Jet Printing-Enabled Dual-Function Electrochemical and Colorimetric Biosensor for SARS-CoV-2 Detection.
本文开发了一种基于气溶胶喷墨打印的双功能生物传感器，以SARS-CoV-2 RNA为例用于病原体的灵敏检测。Lbu-Cas13a/gRNA复合物在靶RNA存在下被激活，发生旁路反式切割含HRP标记的单链RNA探针；HRP催化TMB氧化，同时产生颜色变化和电化学信号变化。该方案无需复杂靶标扩增和探针固定，具有飞摩尔级检测灵敏度，动态范...
Development of Nanobody-Displayed Whole-Cell Biosensors for the Colorimetric Detection of SARS-CoV-2.
准确有效检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）对防控传染病和保障人类健康至关重要。本文开发了一种纳米抗体展示全细胞生物传感器，用于比色检测SARS-CoV-2刺突蛋白。通过基因工程改造酿酒酵母表面，展示来源于羊驼的单域抗体（纳米抗体），使其具有高捕获效率，从而实现SARS-CoV-2的浓缩与纯化。金纳米颗粒（AuN...
A Cell-Free Biosensor for Assessment of Hyperhomocysteinemia.
高同型半胱氨酸血症是一种以血液中同型半胱氨酸水平异常升高为特征的病理状态，与叶酸缺乏、出生缺陷以及多种慢性疾病相关。目前尚缺乏便捷、低成本的血浆同型半胱氨酸检测方法。为此，作者利用大肠杆菌天然的同型半胱氨酸感知机制，构建了一种无细胞生物传感器，以满足低成本、即时检测平台的需求。该传感器能够检测血浆中生理相关浓度的同型半胱氨酸，并在1...
Next-generation diagnostic test for dengue virus detection using an ultrafast plasmonic colorimetric RT-PCR strategy.
当前新冠疫情凸显了资源有限地区对简单、低成本且高灵敏诊断平台的迫切需求。本文报道了一种基于等离子体光热（PPT）逆转录-比色聚合酶链式反应（RTcPCR）的登革病毒（DENV）分子诊断方法。该策略利用等离子体磁性纳米颗粒（PMNs）在红外 LED 照射下产生光热效应，实现快速温度循环，从而在 54 min 内完成 DENV RNA ...
Fast, Multiple-Use Optical Biosensor for Point-of-Care Glucose Detection with Mobile Devices Based on Bienzyme Cascade Supported on Polyamide 6 Microparticles.
无创葡萄糖检测在健康监测中具有显著优势，可实现低成本、高灵敏、高特异、快速且无需仪器的现场检测。本文报道了一种用于人尿葡萄糖检测的比色生物传感器。作者通过活化阴离子开环聚合合成高孔聚酰胺6（PA6）微粒子，作为葡萄糖氧化酶（GOx）与辣根过氧化物酶（HRP）双酶的载体，并比较了随机共固定与先固定 HRP 再固定 GOx 的连续固定方...
Enzyme - Switch sensors for therapeutic drug monitoring of immunotherapies.
治疗性单克隆抗体（TmAb）已成为多种癌症和自身免疫病的有效治疗手段，但患者间药代动力学差异显著，需进行治疗药物监测（TDM）以优化个体剂量。本文基于酶开关传感器平台，实现两种单抗疗法的快速、高灵敏定量。该传感器由β-内酰胺酶–β-内酰胺酶抑制蛋白（BLA-BLIP）复合物和两个抗独特型Affimer蛋白识别元件组成，通过引入针对目...
Regulatory transcription factor (CooA)-driven carbon monoxide partial pressure sensing whole-cell biosensor.
本研究设计并构建了一种基于 CO 感应转录因子 CooA 的全细胞生物传感器，用于检测一氧化碳（CO）的存在与数量。该传感器利用 CooA 作为 CO 感应转录调控因子，在结合 CO 后激活一氧化碳脱氢酶（CODH）相关启动子，并触发 GUS 报告蛋白（β-葡萄糖醛酸酶）的表达。GUS 由 CO 诱导的 CooA 结合启动子 Pco...
Recent Aptamer-Based Biosensors for Cd
镉离子（Cd2+）是主要环境污染物，对人体健康具有高度毒性。传统检测技术如ICP-AES、AAS和ICP-MS成本高、操作复杂，难以满足现场快速监测需求。适配体可通过SELEX技术获得，具有易获取、高亲和力和高选择性，尤其适用于重金属离子检测。近年来，高稳定性的Cd2+适配体寡核苷酸（CAO）被筛选出来，并用于构建电化学、荧光和比色...
Rapid Detection of
变形链球菌是龋齿的主要致病菌，快速早期检测对龋病防控至关重要。本研究将环介导等温扩增（LAMP）与微流控技术结合，开发了一种低成本、快速的微流控芯片，用于定量检测变形链球菌。该芯片可在 2.2–2.2×10^6 CFU/ml 范围内扩增并检测细菌，并与标准 PCR 的检测限进行比较。研究建立了可视化定量系统，确定细菌浓度与定量结果之...
Single-Atom Fe Nanozyme with Enhanced Oxidase-like Activity for the Colorimetric Detection of Ascorbic Acid and Glutathione.
单原子纳米酶（SAzymes）因原子利用率高和类酶活性增强而备受关注。本文报道了一种简便热解策略，以包埋环戊二烯基铁（ferrocene, Fc）的介孔沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8@Fc）为前驱体，合成铁-氮-碳（Fe-N-C）单原子纳米酶。所得 Fe-N-C 表现出优异的氧化酶模拟活性，能以高亲和力（Km）和快速反应速率（V...
Colorimetric Aptasensor for the Visual and Microplate Determination of Clusterin in Human Urine Based on Aggregation Characteristics of Gold Nanoparticles.
簇蛋白（clusterin）具有成为多种疾病生物标志物的潜力，但现有临床定量检测方法有限，制约其作为标志物的研究与应用。本文基于氯化钠诱导金纳米颗粒（AuNPs）聚集的特性，构建了一种用于检测簇蛋白的快速、肉眼可见比色传感器。与依赖抗原–抗体识别的现有方法不同，该传感器采用簇蛋白适配体作为识别元件。适配体可非共价吸附于AuNPs表面...
Aerosol Jet Printing Enabled Dual-Function Electrochemical and Colorimetric Biosensor for SARS-CoV-2 Detection.
本文报道了一种基于气溶胶喷印技术制备的双功能生物传感器，以SARS-CoV-2 RNA为示例用于病原体的灵敏检测。该传感器利用CRISPR-Cas13/gRNA复合物识别靶标RNA；靶标存在时，Cas13被激活并发生横向切割，降解带有HRP标记的单链RNA探针。随后HRP催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化，同时产生颜...