随着糖尿病相关医疗成本上升，基于糖化血红蛋白A1c（HbA1c）这一长期血糖生物标志物的生物传感检测成为血糖监测的重要挑战。在面向即时检测（POC）的HbA1c生物传感器开发中，构建对HbA1c具有高反应产率和特异性的生物识别层是关键。为此，作者将硼酸功能化水凝胶与玻璃纤维膜整合，开发新型HbA1c生物传感界面材料。以N-羟乙基丙烯...
汗液是重要的法医生物证据，可提取DNA用于个体识别，但现有检测和鉴别方法有限，常在现场取证中被忽视。本文报道一种基于生物催化的汗液检测方法，利用乳酸氧化酶（LOx）和辣根过氧化物酶（HRP）构成的酶级联系统，通过检测汗液中的乳酸实现痕量汗液识别，并可与唾液区分，即使样品干燥后仍有效。研究首先进行校准实验，使用模拟汗液和真实汗液，评估...
基于金纳米颗粒（AuNPs）聚集的比色传感因细菌尺寸较大而难以直接应用。本文提出一种新型比色生物传感器，用于牛奶中大肠杆菌 O157:H7（E. coli O157:H7）的快速检测，其原理基于刀豆蛋白 A（Concanavalin A, Con A）在 pH 调节下的二聚体/四聚体转变以及 Con A 与糖基的识别作用。首先，抗体...
近年来，逻辑纳米器件在分子诊断中受到关注。本文构建了一种基于DNA多米诺的纳米尺度逻辑电路，通过串联AND-AND-YES三个逻辑门实现多种核酸生物标志物的同时分析。在第一AND门中，含四个生物标志物的嵌合靶DNA经5′端与三个标志物特异性寡核苷酸TR杂交，并与捕获探针修饰的磁性微球结合；随后TR的3′悬垂区与三种单层双链DNA-金...
本文报道了一种基于传统碘-淀粉显色反应和多酶级联催化反应的新型比色生物传感器，用于检测对氧磷（paraoxon）。在乙酰胆碱（ACh）存在下，乙酰胆碱酯酶（AChE）催化ACh水解生成胆碱，胆碱氧化酶（ChO）进一步氧化胆碱产生过氧化氢（H2O2）；H2O2在辣根过氧化物酶（HRP）催化下氧化碘化钾（KI）生成碘（I2），I2与淀粉...
单线态氧（1O2）经光敏化产生，已被证明可在无需过氧化氢（H2O2）氧化或辣根过氧化物酶（HRP）催化的条件下氧化显色底物。在调控单线态氧生成的多种方法中，DNA 控制光敏化受到广泛关注。因此，将 DNA 结构的形成与解构同 DNA 控制光敏化相结合，对视觉生物传感器开发极具吸引力。本文探索稳定的三聚氰胺-胸腺嘧啶复合物，并将其与 ...
本文报道一种用于循环肿瘤DNA（ctDNA）的放大比色生物传感器，通过三链DNA形成将杂交链反应（HCR）扩增与G-四链体DNAzyme活性相偶联。存在ctDNA时，发夹捕获探针被打开并释放启动子，触发H1与H2发生HCR，形成链状双链产物。HCR产物中的重复双链区被含一个GGG重复和三个GGG重复的两条寡核苷酸序列特异性识别，在三...
奶牛乳腺炎是乳腺组织的炎症反应，可导致乳中纤溶酶水平升高，进而水解酪蛋白等乳蛋白，降低乳及乳制品质量。作者以纤溶酶蛋白水解活性作为乳腺炎生物标志物，开发了一种简单比色检测方法，用于区分乳糜牛乳与健康牛乳。将纤溶酶特异性肽底物偶联到磁性纳米颗粒上，并利用肽末端半胱氨酸在金传感器表面形成黑色自组装单分子层。当样品中纤溶酶水平升高时，肽底...
本文报道了一种基于未修饰金纳米颗粒（GNPs）和可切换双链 DNA（dsDNA）串联体的双向比色生物传感器。首先设计两个发夹探针 H1 和 H2，作为杂交链式反应（HCR）的燃料，用于组装 dsDNA 串联体；再设计功能发夹 FH 识别靶序列。所有发夹均含单链 DNA（ssDNA）环和 sticky-end，以防止 GNP 在高盐下...
比色生物传感器因操作简便而受关注，但灵敏度较低限制了临床应用。本文开发了一种基于金纳米颗粒修饰二硒化铋（Au/Bi2Se3）纳米片的高灵敏比色生物传感器。Au/Bi2Se3 纳米片通过超声处理金前驱体与 Bi2Se3 纳米片水溶液简便合成。由于低氧化还原电位和典型拓扑绝缘特性，Bi2Se3 纳米片可在表面提供并积累电子，与 Au 纳...
K-Ras 第12密码子突变是肿瘤发生早期的重要事件。本文基于双发夹分子信标（DHMB）建立了一种无标记比色等温级联放大方法，用于超灵敏、特异性检测 K-Ras 点突变。该生物传感器由 DHMB 探针和与 DHMB 部分互补的含引物聚合模板（PPT）组成。在聚合酶存在下，靶 DNA 通过促进 PPT 与 DHMB 杂交触发链置换放大...
本文开发了一种用于生物分子检测的新型比色传感策略，该策略将杂交链反应（HCR）的信号放大与通过三链体形成组装金纳米颗粒（AuNPs）相结合。当存在靶标时，HCR过程被触发，HCR产物可被三链体形成寡核苷酸（TFO）功能化的AuNPs特异性识别，并伴随AuNPs聚集及522 nm处吸光度的显著变化。此外，在无靶标存在时，DNA发夹探针...
开发了一种新型比色生物传感器，采用DNAzyme功能化磁性微球（MBs）作为识别探针，酶辅助催化氧化TMB作为信号，DNA杂交链式反应（HCR）作为放大策略，用于高灵敏、高选择性地检测海鲜和水环境中的痕量铀酰离子（UO2^2+）。UO2^2+可特异性切割固定于MBs表面的DNAzyme，释放短单链DNA引物；引物触发Lp与Sp的HC...
空间站建设形成了太空飞行实验室，使微重力环境下的天文、物理、材料科学与生命科学等短/长期研究成为可能。为满足微重力条件下传统实验方法难以达到的严格要求，本文提出一种简便检测方法。作者将超亲水微孔引入超疏水基底，构建可捕获和转移微滴的超润湿微芯片，并开展面向微重力应用的生物传感平台概念验证。微滴操控能力来源于超亲水微孔中纳米树枝状涂层...
金黄色葡萄球菌是医院获得性感染和食源性疾病常见病原，其毒素和毒力蛋白酶可进入血液导致危重疾病。传统细菌培养需数天，核酸方法昂贵且需专业人员。为此，作者开发了一种纸基比色生物传感器，用于快速低成本检测金黄色葡萄球菌。传感机制基于金黄色葡萄球菌毒力蛋白酶对特定肽底物的蛋白水解活性：该肽底物一端偶联羧基化磁性纳米珠，另一端通过金-硫键固定...
由于食源性疾病暴发，迫切需要一种简单、快速、特异的定性/定量比色生物传感器，用于复杂食品中大肠杆菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7）的检测。传统方法耗时长、依赖昂贵仪器且操作繁琐。为此，作者开发了一种基于E. coli O157:H7蛋白酶改变表面修饰磁性纳米颗粒（MNP）特异性肽探针光学响应的超快速...
开发了一种由氧化铈纳米颗粒（纳米氧化铈，nanoceria）与氧化酶共同包埋于琼脂糖凝胶中形成的复合体系，用于无试剂比色检测生物重要靶分子。固定于琼脂糖基质中的氧化酶催化靶分子氧化生成过氧化氢（H2O2），进而诱导纳米氧化铈物理化学性质变化，使其颜色由白色/浅黄色变为深黄色/浅橙色，无需额外比色底物。利用包埋于琼脂糖凝胶中纳米氧化铈...
本文报道一种用于临床样品中蛋白质或癌抗原检测的新型方法，将免疫金-银检测微流控生物芯片与聚噻吩基有机光电探测器（OPD）耦合。玻璃生物芯片表面经硅烷化、聚乙二醇/生物素-PEG封闭、链霉亲和素和生物素化抗体修饰，用于捕获癌胚抗原（CEA）；样品中抗体修饰金纳米颗粒与抗原结合后形成免疫复合物，金纳米颗粒催化银增强液中的银离子还原为金属...
本研究报道了一种基于金纳米棒（AuNRs）蚀刻的多色比色生物传感器，用于葡萄糖的可视化定量检测。体系中，葡萄糖氧化酶（GOx）催化葡萄糖与溶解氧反应生成过氧化氢（H2O2）；辣根过氧化物酶（HRP）催化H2O2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色TMB+；加入盐酸（HCl）后HRP被灭活，并生成黄色TMB2+。TM...
单核细胞增生李斯特菌是全球范围内导致食源性疾病的重要病原菌，每年需投入大量资金用于食品中细菌污染的检测，因此迫切需要快速、现场、低成本的检测方法。本研究开发了一种基于磁性纳米颗粒的快速、低成本、简便比色检测方法，用于检测李斯特菌。利用李斯特菌产生的蛋白酶，以D-氨基酸肽底物作为识别探针。D-氨基酸底物通过EDC/NHS化学偶联到磁性...