A Gold Nanoparticle-based Aptasensor for Specific Detection of CA125.
本研究基于盐诱导金纳米颗粒（AuNP）聚集现象，开发了一种用于检测卵巢癌重要肿瘤标志物糖类抗原125（CA125）的适配体生物传感器。柠檬酸包覆的AuNP在水中因静电排斥而稳定分散；加入不同盐类会降低其静电稳定性并引起不同程度聚集。单链DNA适配体可吸附于AuNP表面，通过空间稳定作用抑制盐诱导聚集。当存在CA125时，适配体因更高...
A Microfluidic Biosensor for Quantitative Detection of
微生物污染是威胁中药制剂安全的重要因素，微流控检测在快速细菌检测中表现出显著优势。本研究开发了一种新型光学生物传感器，用于在微流控芯片上快速、灵敏地检测中药中的沙门氏菌。免疫金@铂纳米催化剂（Au@PtNCs）用于特异性标记细菌，磁性纳米珠（MNBs）结合新型高梯度磁场用于特异性捕获细菌。免疫MNBs、免疫Au@PtNCs和细菌样品...
A drop dispenser for simplifying on-farm detection of foodborne pathogens.
核酸生物传感器已成为在农场现场检测新鲜农产品中食源性病原体的有用工具，其设计强调用户友好，使生产者经最少培训即可在数步内完成操作。然而，这些生物传感器部署中的一个关键挑战是向反应位点精确递送规定体积的样本。为此，作者利用先进3D打印技术开发了一种滴液分配器，并结合亲水表面化学处理，使设备能够产生含DNA或细菌样本的精确液滴，体积约为...
Development of a Novel Colorimetric pH Biosensor Based on A-Motif Structures for Rapid Food Freshness Monitoring and Spoilage Detection.
通过比色pH响应准确评估食品新鲜度对判断食品腐败和保障食品质量标准至关重要。本研究提出一种新型未标记DNA序列poly-dA20，利用单链与回折A-motif结构在pH变化下与金纳米颗粒（AuNPs）的比色特性。在4℃和25℃储存条件下，羊肉和鲈鱼样品不同储存时间引起的pH变化使AuNP溶液颜色发生肉眼可在1分钟内识别的变化。527...
Non-invasive in vivo sensing of bacterial implant infection using catalytically-optimised gold nanocluster-loaded liposomes for urinary readout.
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是院内植入相关感染的主要病原菌，导致显著发病率和死亡率，亟需快速、无创且低成本的诊断方法。本研究优化了可经肾脏清除的金纳米团簇（AuNCs）合成工艺，以增强其过氧化物酶样催化活性，用于开发细菌感染比色诊断。全原子分子动力学模拟证实谷胱甘肽（GSH）包覆AuNCs在复杂生理环...
Rapid detection of Brucella cells using a gold nanoparticle-based aptasensor via a simple colorimetric method.
布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引起的重要全球性人畜共患病，威胁社区健康并造成经济损失。快速检测布鲁氏菌的新方法对预防感染和减少损失具有重要意义。本研究旨在介绍一种基于金纳米颗粒（GNPs）和特异性适配体的比色生物传感器，用于快速检测布鲁氏菌细胞。通过柠檬酸还原法合成 GNPs，并借助静电作用将适配体固定于其表面；紫外-可见光谱、傅里叶变换红...
Enhanced biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate) in engineered strains of Pseudomonas putida via increased malonyl-CoA availability.
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是微生物合成多酮类、羧酸、生物燃料和聚羟基烷酸酯等化合物的重要前体。由于代谢枢纽作用，其可用性受多条必需途径竞争限制。作者改造基因组缩减的铜绿假单胞菌（Pseudomonas putida）SEM11，通过增强乙酰辅酶A羧化并限制 malonyl-CoA 消耗来提高胞内水平。研究以特定组合敲除糖...
Colorimetric aptasensing of microcystin-LR using DNA-conjugated polydiacetylene.
聚二炔（PDA）因独特光学性质和自组装能力在生物传感中具潜力。本研究建立基于 PDA 和适配体的比色检测系统，用于检测蓝藻污染环境中强肝毒性微囊藻毒素-LR（MC-LR）。将 MC-LR 特异性适配体固定于磁性微球，并与尿酶标记的互补 DNA（cDNA-urease）杂交。MC-LR 结合后适配体构象变化，释放 cDNA-ureas...
A Route to the Colorimetric Detection of Alpha-Fetoprotein Based on a Smartphone.
甲胎蛋白（AFP）是早期癌症筛查与疗效评估的重要标志物，但现有检测方法难以兼顾准确性与去中心化医疗需求。本文开发了一种基于智能手机数字图像比色的 AFP 分析平台。功能化金纳米颗粒作为比色剂，在不同 AFP 浓度作用下由紫红色变为浅灰蓝色；智能手机应用采集颜色变化并计算样品中 AFP 浓度。为提高检测准确性，设计了可屏蔽环境光并提供...
A modular cell-free protein biosensor platform using split T7 RNA polymerase.
传统实验室蛋白检测方法依赖昂贵设备和复杂流程，不适合即时检测（POC）；现有POC方法开发周期长且难以快速重构。本文提出一种模块化无细胞蛋白生物传感平台TLISA（T7 RNA聚合酶连接免疫传感检测）。该平台将分裂T7 RNA聚合酶片段与蛋白亲和域融合，目标抗原同时结合两个亲和域后驱动聚合酶片段重组，从而激活报告基因表达。作者以eG...
Discriminating bovine mastitis pathogens by combining loop-mediated isothermal amplification and amplicon-binding split trehalase assay.
牛乳腺炎主要由多种革兰阳性和革兰阴性细菌引起的乳腺内感染所致，准确鉴定病原菌对有效治疗和防控耐药至关重要。本研究建立了一种结合环介导等温扩增（LAMP）与分裂酶生物传感器的牛奶病原菌检测方法，其中海藻糖酶片段与DNA结合蛋白SpoIIID融合。设计了LAMPstaph、LAMPstrep和LAMPneg三组引物，分别靶向葡萄球菌属、...
DNA-directed formation of plasmonic core-satellite nanostructures for quantification of hepatitis C viral RNA.
丙型肝炎病毒（HCV）仍是重大公共卫生挑战，影响全球约7100万人并增加严重肝病风险。尽管治疗不断进步，诊断限制仍阻碍2030年消除目标。本研究提出整合催化发夹组装（CHA）与等离子体核-卫星金纳米颗粒（AuNP）组装的诊断方法，用于灵敏、特异检测HCV RNA。通过优化DNA发夹化学计量形成高度稳定的三向连接（3WJ），在无酶、等...
Engineering the Signal Resolution of a Paper-Based Cell-Free Glutamine Biosensor with Genetic Engineering, Metabolic Engineering, and Process Optimization.
针对癌症治疗中利用谷氨酰胺依赖性的需求，谷氨酰胺诊断可帮助追踪患者治疗反应，实现个性化剂量，以平衡疗效与副作用。现有临床谷氨酰胺检测依赖昂贵且复杂的实验室方法，难以频繁、个体化开展。为此，本研究通过遗传工程、代谢工程和工艺优化，开发了一种无细胞谷氨酰胺生物传感器，以克服先前无细胞检测中存在的背景信号和信噪比限制。作者构建了大肠杆菌B...
CRISPR/Cas14 and G-Quadruplex DNAzyme-Driven Biosensor for Paper-Based Colorimetric Detection of African Swine Fever Virus.
非洲猪瘟病毒（ASFV）传染性强且致死率高达100%，已在全球造成重大经济损失。本文开发了一种级联比色检测方法，将CRISPR/Cas14a系统、G-四链体DNA酶（G4 DNAzyme）与微流控纸基分析装置（μPAD）相结合，用于ASFV核酸检测。该方法先通过PCR扩增ASFV双链DNA，并利用T7外切酶选择性生成目标单链DNA；...
Colorimetric and fluorescent dual-biosensor based on zirconium and preasodium metal-organic framework (zr/pr MOF) for miRNA-191 detection.
微小RNA（miRNA）与多种癌症、肿瘤分期及治疗反应相关，miRNA-191（miR-191）异常表达还与糖尿病、阿尔茨海默病等疾病有关，因此需要快速、准确、灵敏的检测方法。本研究开发了一种基于锆/镨金属有机框架（Zr/Pr MOF）的比色与荧光双模生物传感器，用于快速、超灵敏、选择性检测 miRNA-191。所合成 Zr/Pr ...
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...