阿尔茨海默病（AD）需要早期、准确地识别受累脑区，可通过检测特定生物标志物实现及时干预。碳纳米材料（CNMs），包括石墨烯衍生物、碳纳米管、石墨相氮化碳、碳黑、富勒烯和碳点，具有高导电性、大电化学活性面积和多样表面化学，可提升生物传感器性能。尽管这些性质也适用于光学和等离子体等换能方式，本综述聚焦其在电化学生物传感器中的作用。本文总...
抗体与抗原在原子水平上的相互作用结构信息，是理解抗原结合分子机制的关键。尽管人工智能已能生成结构模型，但计算预测仍需实验验证。本文提出将计算蛋白建模与光谱实验相结合，以验证抗体-抗原相互作用。以靶向淀粉样蛋白β（Aβ）的单克隆抗体solanezumab为例，作者预测重链paratope中单个突变G95AHC可破坏抗原结合，并将其作为...
纳米颗粒表面工程广泛用于生物传感与检测，但灵敏度主要受等离子体颜色变化或电化学响应限制。本文报道一种基于蛋白修饰金纳米颗粒（AuNPs）的仿生传感策略，其调制策略受软体动物循迹中抑制咖啡环效应的启发。咖啡环效应通过 AuNP 聚集将分子行为呈现为宏观环，从而提高灵敏度。该检测依赖 AuNP 对不同分析物的组装模式，通过蛋白和肽表面工...
阿尔茨海默病（AD）与神经退行性变密切相关，可导致痴呆和认知功能下降，尤其多见于65岁以上人群。生物标志物检测在AD的诊断和治疗中起关键作用，尤其是在疾病起始阶段。场效应晶体管（FET）基传感器是新兴器件，由于其在超低浓度下识别多种生物标志物的关键能力而受到广泛关注，因此被广泛用于AD生物标志物检测。本综述详细概述了典型FET的结构...
淀粉样蛋白β（Aβ）沉积发生在阿尔茨海默病（AD）早期，但Aβ的早期检测仍是持续挑战。本文报道了一种近红外光学纳米传感器，可在活细胞内和脑内原位检测Aβ。该传感器由单壁碳纳米管（SWCNTs）经Aβ功能化构成，Aβ–Aβ相互作用驱动传感响应。研究发现，Aβ纳米传感器通过调节纳米管近红外发射的溶剂化色移，选择性响应Aβ。该传感器可追踪...
血浆中淀粉样蛋白β1-40（Aβ1-40）与Aβ1-42比值分析可实现阿尔茨海默病（AD）的高精度诊断，但血浆Aβ检测因存在大量生物大分子干扰而难以常规开展。本文开发了一种水凝胶图案化螺旋微电极生物传感器，并结合跳跃式介电电泳（hDEP）力，用于Aβ检测。该传感器将负介电电泳（nDEP）与正介电电泳（pDEP）交替作用，形成hDEP...
本研究利用高灵敏介电电泳（DEP）驱动生物传感器平台分析血浆淀粉样蛋白β（Aβ）1–40和Aβ1–42，评估根据Aβ-PET阳性及脑淀粉样血管病（CAA）神经影像标准分类受试者中精确筛查CAA的可行性。前瞻性纳入25例非阿尔茨海默病（non-AD）和19例阿尔茨海默病（AD）受试者，并按改良Boston标准分为CAA−与CAA+（可...
太赫兹（THz）成像技术因低光子能量、非电离特性及其超宽带谱与多种分子振动共振的可比性，在生物医学成像中具有重要潜力。然而，在无标记配置下，生物材料的有效信号常被强烈的水吸收所掩盖，且THz波段不同生物组织间光学常数差异较小，限制了实际应用。本文利用纳米尺度槽阵列对THz场进行局域化和增强，展示了具有更高颜色对比度的先进THz成像方...
阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，其脑内常见病理改变为淀粉样蛋白β（Aβ）聚集体形成斑块。现有结构成像设备昂贵且依赖临床专业人员，难以在低资源场景实现及时诊断。本文设计了一种有机电化学晶体管（OECT）生物传感器，用于体外检测人血清中的 Aβ 聚集体。该器件将 OECT 通道与纳米结构等孔膜集成，膜表面具有对 Aβ 聚...
淀粉样蛋白β（Aβ）被认为是阿尔茨海默病（AD）诊断与早期监测的潜在生物标志物。本文报道了一种由聚-L-赖氨酸（PLL）介导的Aβ纳米生物传感器，用于放大Aβ检测信号。作者以商用ELISA板为基底，通过化学试剂修饰PLL，并将放大后的氨基经化学活化用于Aβ检测。检测采用传统免疫化学方法，使用抗Aβ一抗和荧光标记二抗。结果显示，荧光强...
猝灭抗体（Q-body）是一种基于抗体的荧光生物传感器，其原理是将荧光染料定点偶联到抗体或抗体片段上，使染料在天然态下被抗体可变区色氨酸残基猝灭，抗原结合后发生去猝灭并产生荧光信号。本研究旨在开发 Fab 型超猝灭抗体（UQ-body），用于辅助阿尔茨海默病（AD）诊断。AD 脑内老年斑主要由淀粉样蛋白β（Aβ）构成，其中 Aβ42...
针对阿尔茨海默病中铜离子与淀粉样蛋白β的共同作用，本文报道了单一电化学系统同时检测Cu和Aβ的生物传感器策略。作者制备PDDA/PEI功能化多壁碳纳米管（MWCNTs-PDDA-PEIs），负载铜识别元件神经肽B（NPB），构建比率型电极MWCNTs-PDDA-PEIs-NPB/GCE。NPB配位Cu2+后在-0.1 V产生还原峰，...
本研究对还原氧化石墨烯（rGO）进行氧等离子体处理，以提高其表面与生物分子相互作用的反应性。经氧等离子体处理的 rGO 表面被用作检测阿尔茨海默病（AD）病理标志物——淀粉样蛋白β（Aβ）肽的反应性界面。通过测量电特性变化并结合形貌分析，证实氧等离子体处理后的 rGO 传感器具有增强的表面功能，可实现更有效的抗体固定和传感性能；与未...
鉴于还原氧化石墨烯（rGO）基生物传感器可在床旁实现一次性、可重复的生物标志物检测，本研究开发了一种晶圆级 rGO 高分辨率图案化方法。该方法基于传统微机电系统（MEMS）工艺，通过光刻胶牺牲层和氧气气氛反应离子刻蚀（RIE）干法刻蚀，将图案从光刻胶转移到 rGO 薄膜上，实现了从 5 μm 到数百微米尺度的多种 rGO 微图案。通...
淀粉样蛋白β（Aβ）被认为是阿尔茨海默病发生和进展的关键分子。尽管已有证据表明 Aβ 可在细胞内积累，但脑内细胞 Aβ 结合蛋白仍缺乏系统表征。本文描述了一种基于亲和作用的大鼠脑 Aβ 结合蛋白谱分析方案，包括其蛋白质组学鉴定和表面等离子共振（SPR）光学生物传感器验证。方案首先利用 SPR 优化 Aβ 固定条件并选择合适树脂制备亲...
淀粉样蛋白β（Aβ）被认为是阿尔茨海默病（AD）发生与进展的关键分子。尽管已有证据表明Aβ可在细胞内积累，但细胞内脑淀粉样结合蛋白仍缺乏系统表征。本研究对大鼠脑匀浆进行蛋白质组学分析，鉴定出89种细胞内Aβ结合蛋白，其中约25%为先前鉴定为特异性结合内源神经保护分子异吲哚-2,3-二酮（isatin）的蛋白。超过30%的Aβ结合蛋白...
本文提出一种无标记半导体生物传感器方法，作为传统光谱法替代，用于区分纤维状淀粉样蛋白。该传感器以场效应晶体管（FET）为换能器，将刚果红（Congo red, CR）通过常规交联反应固定于栅极表面作为识别探针。CR 可与富含β-折叠的纤维状 Aβ 特异性结合。在 pH 7.4 条件下，Aβ 等电点约为 5.5，吸附后带负电荷，引起 ...
我们开发了一种基于碳纳米管（CNT）薄膜的金属半导体场效应晶体管（MESFET）生物传感器。在 CNT 沟道中部沉积金顶门，并利用抗体结合蛋白——蛋白 G 或自展示蛋白 A Z 结构域的大肠杆菌外膜（E. coli OM）——将探针抗体定向固定于金顶门表面。由于抗体结合蛋白控制抗体取向，该 CNT-MESFET 传感器比使用化学连接...
淀粉样蛋白β（Aβ）肽聚集被认为是阿尔茨海默病发生和进展的重要因素。高亲和力和选择性结合 Aβ 肽的分子是研究聚集过程的重要工具。此前通过噬菌体展示筛选的 Aβ 结合 Affibody 分子 ZAb3 能以纳摩尔亲和力结合 Aβ(1-40) 并抑制 Aβ 肽聚集。本研究构建了更适合化学合成的 ZAb3 截短功能版本。通过固相肽合成制...
本文报道了一种基于糖-蛋白相互作用的电化学生物传感器，用于检测阿尔茨海默病淀粉样蛋白β（Aβ）肽。传感器在丝网印刷碳电极上通过三步构建密集糖识别区：先在碳工作电极上电沉积金纳米颗粒，再在金纳米颗粒表面形成乙炔基末端自组装单分子层（SAM），最后通过叠氮端基唾液酸与炔基的1,3-偶极环加成反应将唾液酸共价固定，形成高密度唾液酸识别界面...