微流控与电化学电池集成是新兴传感与能源系统前沿，但可规模化同时制造二者的工艺仍缺乏。本文提出单步、无掩模工艺，利用普通 CO2 激光在聚酰亚胺上制备、图案化并调控激光诱导石墨烯（LIG）的电导率、表面形貌和润湿性，无需后续化学修饰。据此构建 LIG 开放微流控电化学多路传感器，可将单份水样沿四条分支分配至三个离子选择性电极（ISE）...
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类具有表面活性与疏水疏油性的合成含氟化合物，因碳-氟键稳定而生物半衰期长，已在人体和环境水体中广泛累积。由于人类主要通过摄入接触 PFAS，亟需快速检测饮用水和农业用水中的 PFAS。本文提出一种基于人肝脏脂肪酸结合蛋白（hLFABP）的荧光生物传感器设计策略，用于快速检测 PFAS。通过在配体结合...
本文设计了一种简单、快速且超灵敏的比色适配体传感器，用于检测贝毒a（anatoxin-a, ATX-a）。该传感器以ATX-a特异性DNA适配体为识别元件，以柠檬酸包覆金纳米颗粒（AuNPs）为比色探针。适配体可吸附于AuNP表面，通过增强颗粒间静电排斥，保护AuNPs在NaCl溶液中免于聚集，从而保持分散状态。当存在ATX-a时，...
本研究构建携带不同启动子插入在铬酸盐感应调控基因 chrB 与报告基因 luxAB 之间的重组大肠杆菌菌株，用于感知低浓度六价铬 Cr(VI)（<0.05 mg/L），并评价其在水体中测定 Cr(VI) 的灵敏度、选择性和特异性。发光强度受 pH、温度、检测时间、共存碳源、共存离子、Cr(VI) 氧阴离子形态、浓度、菌种和培养基影响...
新烟碱类杀虫剂是增长最快的杀虫剂，占全球农药市场25%以上，可控制多种危害农田、庭院和草坪的害虫，但广泛使用导致传粉者、昆虫和鸟类等非靶标生物减少，且对人类慢性亚致死效应仍不清楚。因此需要掌握环境中新烟碱类的分布，而目前尚无商用现场可部署传感器用于测量地表水中新烟碱类浓度。本文报道首个利用激光诱导石墨烯（LIG）平台进行新烟碱类电化...
本研究基于人工汞抗性操纵子开发了一种用于检测生物可利用 Hg(II) 的紫色素全细胞生物传感器。该传感器以大肠杆菌 TOP10 为宿主，将汞抗性调节蛋白 MerR 及其启动子 Pmer 与紫色素合成基因簇 vioABCDE 组装成遗传回路。无 Hg(II) 时，MerR 二聚体结合 Pmer 并阻遏下游基因转录；当生物可利用 Hg(...
本研究开发了一种基于DNA适配体的无标记液晶生物传感器，用于灵敏检测阿莫西林（AMX）。将AMX适配体固定于经DMOAP和APTES混合自组装层修饰的玻璃片表面；DMOAP的长烷基链使液晶分子保持垂直取向，在偏振光显微镜下呈暗场。当存在AMX时，适配体与AMX特异性结合并发生构象变化，破坏液晶垂直取向，使光学图像变亮。该传感器具有较...
本文报道了一种基于超薄二维 MXene（Ti3C2）和 Hg2+ 触发外切酶 III（Exo III）辅助目标循环扩增的超灵敏荧光生物传感平台，用于快速检测汞(II)离子（Hg2+）。FAM 标记的单链 DNA 探针可通过氢键和金属螯合作用吸附于 Ti3C2 纳米片表面，FAM 与 Ti3C2 之间的荧光共振能量转移使荧光被强烈猝灭...
本文围绕聚多巴胺（polydopamine, PDA）基材料在农药提取与电化学传感中的应用展开，旨在发展面向食品和环境样品中农药残留检测的电化学方法。聚多巴胺是一类具有良好黏附性、生物相容性和界面修饰能力的聚合物材料，在传感体系中可用于电极修饰、污染物吸附富集以及电化学信号转换。文章标题表明，作者将 PDA 基材料用于农药的提取/富...
随着抗生素污染成为全球性问题，广泛使用的链霉素（streptomycin, STR）因潜在的人体健康和生态风险而受到关注。适配体生物传感器已用于缓冲液和实际样品中STR的检测，但游离适配体构象变化产生的非目标信号可能影响其灵敏度与稳定性。本研究引入STR特异性分裂适配体（split aptamer, SPA），开发了一种灵敏的倏逝波...
本研究开发了一种新型、低成本、可携带的纸片生物传感器，用于检测四环素类抗生素。该传感器以携带四环素介导调控基因的大肠杆菌/pMTLacZ 作为识别元件，以 β-半乳糖苷酶作为报告蛋白，并将其固定于廉价且便携的 Whatman 滤纸上制成纸片传感器。检测过程中采用 EDTA 和多粘菌素 B 作为增敏剂，以提高复杂基质中检测的准确性。该...
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...
2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）是农业中广泛使用的除草剂，现有检测方法通常需要多步样品前处理并依赖昂贵仪器。全细胞生物传感器因操作简便、成本低，成为环境污染物现场筛查的潜在工具。本研究以能降解 2,4-D 的 Bradyrhizobium sp. HW13 为基因来源，构建基于 cadA 启动子和 cadR 转录调节子的遗传工程 ...
本文提出一种全细胞生物传感器新概念，将二价汞离子（Hg2+）响应与生物发光和细菌聚集相耦合，并利用细菌聚集在基底表面预浓缩发光细菌，从而提高 Hg2+ 检测灵敏度。该传感器由 Hg2+ 敏感生物发光报告系统 MerR-lux 和光响应细菌细胞间黏附元件组成。研究证明，Hg2+ 诱导的蓝色生物发光能够光激活表面展示的光开关蛋白，使表达...
基于噬菌体的生物传感器已广泛用于环境细菌监测，但检测原始环境样品中特定噬菌体的方法仍然有限。本文开发了一种基于沙门氏菌opvAB操纵子双稳态表达的表观遗传生物传感器，用于快速监测样品中的噬菌体含量。在常规生长条件下，opvAB仅在少数细菌亚群中表达；OpvABON亚群合成OpvA和OpvB蛋白，缩短脂多糖O-抗原链长，从而抵抗以LP...
本文报道了一种基于硫代磷酸酯修饰RNA的DNA探针（PS-probe）和DNA修饰金纳米颗粒（DNA-AuNPs）的快速、灵敏比色检测二价汞离子（Hg2+）的方法。PS-probe用于特异性识别Hg2+，DNA-AuNPs作为换能器。连接DNA（linker DNA）控制两个DNA-AuNPs之间的距离，从而调控金纳米颗粒在溶液中的...
本研究构建了一种新型无标记电化学DNA生物传感器，用于环境水样中大肠杆菌（E. coli）的检测。氨基化DNA探针被固定在经3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化的空心硅微球（HSMs）上，并沉积到负载金纳米颗粒（AuNPs）的碳浆印刷电极（SPE）表面。通过优化AuNPs、HSMs、探针浓度、缓冲液类型、pH、离子强度、固定...
基于微生物细胞的生物传感器可用于监测环境污染物，是传统实验室仪器分析的低成本、便捷替代方案。小型单体天然荧光蛋白可被改造为用于生物医学和环境应用的微型传感器件，并能耐受变性剂、高温及较宽 pH 范围。本研究利用从 Hydnophora rigida 中新鉴定的荧光蛋白 HriGFP 检测重金属和有机磷农药等环境污染物，如甲基对硫磷。...
本文报道了一种通过简单超声法在一分钟内合成绿色荧光铜纳米团簇的方法。以1-硫基-β-D-葡萄糖（TG）为封端配体，合成得到TG-CuNCs，其荧光发射峰位于430 nm，并通过紫外-可见吸收、荧光、X射线衍射、高分辨透射电镜和傅里叶变换红外光谱进行表征。加入Hg2+或S2−后，TG-CuNCs的绿色荧光发生猝灭。基于荧光猝灭，分别计...
三氯生（TCS）是广泛用于消费品的合成抗菌剂，但证据显示其对健康和环境有不利影响。现有 TCS 检测方法多依赖 LC-MS/GC-MS 或 ELISA，存在耗时长、步骤复杂、需昂贵抗体等局限。本文开发了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的快速捕获与检测方法，构建银纳米粒子（Ag NP）核-蛋白卫星纳米结构。牛血清白蛋白（BSA）以...