汞离子是一种高毒性、易生物累积的重金属污染物，即使在痕量水平也会对人体健康和生态系统造成显著风险，因此发展高灵敏、高选择性的汞离子分析方法对环境保护和公共卫生具有重要意义。本文合成4-巯基吡啶功能化金纳米颗粒（4-MPY-AuNPs），并将其固定于石英片上，构建了一种局域表面等离子共振（LSPR）传感器。该传感器利用4-MPY中吡啶...
近年来，人类活动排放的汞持续增加，地表水中的汞沉降至沉积物，并在微生物作用下直接或间接转化为汞离子（Hg2+）化合物（如二甲基汞）。Hg2+ 具有高毒性和生物富集性，可在鱼、米等食品中积累，严重威胁人类健康。现有比色法和荧光生物传感器等实际 Hg2+ 检测方法常受灵敏度和选择性限制，亟需发展高灵敏、高选择的检测手段。DNA 成本低、...
氧化石墨烯（GO）具有优异的荧光猝灭能力。本研究通过碳二亚胺反应将聚醚酰亚胺（PEI）接枝到GO纳米片上，制备了水溶性正电荷氧化石墨烯（pGO25000），并将其用作荧光猝灭剂。与GO相比，pGO25000表面正电荷引入的静电相互作用增强了其与DNA链的亲和力，从而显著提高荧光猝灭能力；在低至0.1 µg/mL浓度下即可几乎完全猝灭...
为实现更高整流度，离子二极管需要可控的几何不对称结构，但传统制备工艺难以实现。本文提出一种基于不对称纳米通道网络膜（NCNM）的双极离子二极管，通过双极表面电荷协同与微通道几何优化，在实验和多物理场数值模拟中实现约1600的最高整流度。正向偏压下，阳离子选择性NCNM（CS-NCNM）与阴离子选择性NCNM（AS-NCNM）之间的异...
海洋水体正快速受到多种污染物污染，其中汞因高毒性、迁移性和生物富集性成为重点危害物质。现有汞检测方法虽准确，但常依赖昂贵、复杂且耗时的仪器，难以满足现场快速监测需求。本文报道了一种基于疏水蛋白嵌合体的荧光生物传感器，用于检测海水中的二价汞离子（Hg2+）。该嵌合体由疏水蛋白 Vmh2 与组氨酸富集荧光肽 H3w 融合构建，Vmh2 ...
本研究报道了一种基于共沉淀法、实验设计（DOE）和高能超声化学的氧化铁磁性纳米颗粒（MNP）超快绿色合成方法。通过系统考察超声振幅（能量）和超声时间两个因素及其交互作用，作者建立了仅1 min的绿色声化学合成工艺，显著降低能耗、溶剂、试剂用量和废物产生。在优化条件（振幅40%，2826 J；时间1 min）下，获得平均粒径11±2 ...
本文构建了一种用于检测Hg2+的简单、选择性光电化学生物传感器，采用锌酞菁（ZnPc）染料敏化硫化镉（CdS），并以藻酸盐同时作为载体和粘结剂。首先，通过快速简便的电沉积法在电极表面原位修饰CdS，获得初始光电流信号。随后，将ZnPc负载到两亲性藻酸盐胶束中，并以藻酸盐为粘结剂涂覆于CdS膜表面；由于ZnPc对CdS的有利染料敏化效...
本研究通过引入一种新型阵列式 Hg2+ 生物传感器，基于 Zeta 电位法对汞离子（Hg2+）作为神经元脊髓细胞操纵中特异性高钙血症效应器的化学遗传学特性进行了研究。该阵列采用两电极系统，包括饱和氯离子 Ag/AgCl 参比电极和一种糊状纳米复合指示电极。指示电极由活化多壁碳纳米管（MWCNTs）作为导电支撑、羊脊髓切片作为天然神经...
快速灵敏检测环境与饮用水中的汞离子（Hg2+）至关重要，因其不可降解、生物富集且高毒。本文报道了一种便携式倏逝波光流体生物传感器（EWOB），用于简单灵敏地检测水样中的 Hg2+。该传感器以荧光标记 poly-A DNA 链（CY-A14）为信号报告分子，以淬灭剂标记 poly-T DNA 链（BQ-T14）为生物识别元件。CY-A...
本文报道了一种基于三重信号放大策略的新型电化学生物传感器，用于超灵敏检测汞离子（Hg2+）。该传感器利用 DNA 双循环、有机–无机杂化磷酸铜纳米花（Cu3(PO4)2 HNFs）和金纳米颗粒（AuNP）探针实现信号放大。在 Hg2+ 存在下，T–Hg2+–T 特异性结合触发外切酶 III（Exo III）介导的 DNA 双循环，持...
本文设计并合成了一种新型荧光生物传感器，由磁性纳米金属–有机框架（MNMOF）负载荧光素酰胺（FAM）标记的单链 DNA（ssDNA）构成，用于选择性检测汞离子（Hg(II)）。MNMOF 通过一锅法制备，并经紫外–可见光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜和 X 射线光电子能谱等表征。FAM 标记 s...
本文开发了一种具有所需灵敏度的信号放大汞传感生物传感器，首先采用对 Hg2+ 具有荧光增强响应的 GFP 突变体作为报告模块。所开发传感器对 Hg2+ 在较宽范围 1–10000 nmol/L 内产生响应，其检测限较类似构建的大多数金属传感生物传感器提高一至两个数量级。此外，该传感器可轻易区分 Hg2+ 与多种金属离子，并在广泛 p...
针对水环境中汞（Hg(II)）污染带来的环境与健康风险，本文提出一种将快速检测与有效去除相结合的闭环策略。作者合成了链霉亲和素-生物素化DNA探针修饰的金纳米颗粒（Au-NPs）共轭物，并将其用于侧流层析生物传感器（LFB）检测Hg(II)。该传感器通过自研智能手机应用程序对试纸条图像进行定量分析，检出限为2.53 nM。同时，以磷...
半导体单壁碳纳米管（swCNTs）是新兴应用中的有前景材料，已展现出优异的生物传感能力，有望解决传感器可靠性、灵敏度和选择性等挑战。本文聚焦采用弹性双电层电容介电聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物（ePVDF-HFP）的 swCNT 场效应晶体管（FET）。这些器件具有较小的器件间差异，并在低电压（<0.5 V）下具有高电流输出，因而与大...
含汞等重金属离子的污染因高毒性成为重要环境问题，需在水介质中快速、选择性且高准确地监测汞水平。椭偏术是一种有前景的技术，尤其当其与等离子共振现象结合时。本文报道了一种可用于水介质中二价汞离子（Hg2+）定性和定量测定的生物传感器系统，该系统同时采用光谱椭偏术和寡核苷酸识别元件。研究开发了单步检测方案，分别使用线性寡核苷酸探针 Pro...
本文开发了一种基于纸芯片距离读出的简单、快速、可视化 Hg2+ 检测策略。该策略利用 Hg2+ 介导形成 G-四链体-hemin DNAzyme：在 Hg2+ 存在下，两条寡核苷酸探针通过 T-Hg2+-T 碱基对杂交形成 G-四链体 DNA，并进一步结合血红素（hemin），形成具有催化活性的 G-四链体-hemin DNAzym...
汞是第三大高毒性、不可生物降解且致癌的污染物，可通过生物累积进入食物链并危害生态系统和人类健康，因此在水介质中灵敏、选择性地检测或去除 Hg2+ 具有重要意义。本研究以聚苯胺-四氧化三铁-二乙基二硫代氨基甲酸银（PANi-F-S）纳米结构修饰玻璃碳电极（GCE），构建超灵敏、互连、富硫且多孔的电化学传感平台，用于提升 Hg2+ 检测...
通过硝酸银和表面活性剂介导的生物矿化过程，构建了由表达特异性金结合肽酪氨酸-谷氨酸-谷氨酸-谷氨酸（Y3E）的基因工程 M13 噬菌体模板化金纳米线（Au NWs）组成的光学与比色生物传感器。Y3E-Au NWs 直径约 10 nm，并识别出由相互连接的 M13 噬菌体介导纳米线连续生长的取向生长机制。柔性 Au NWs 在其表面形...
本文报道了一种用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测的荧光光纤传感器。该传感器以荧光素标记的富胸腺嘧啶（T）寡脱氧核苷酸（ON）序列为识别材料，并将其直接固定于锥形光纤尖端。当存在 Hg2+ 时，T–Hg2+–T 错配形成并淬灭标记荧光素的发射，从而实现 Hg2+ 的测量；与常见设计不同，该传感器无需荧光淬灭剂或互补 ON 序列。传感器...
本文提出一种基于G-四链体作为信号报告探针、外切酶III（Exo III）辅助级联信号放大的无标记自催化DNA电路，用于超灵敏检测Hg2+。在无Hg2+时，DNA1与发夹A因胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）错配不能杂交，发夹探针的3′突出末端可抵抗Exo III消化，G富集序列无法释放。存在Hg2+时，DNA1通过T-Hg2+-T配位化...