汞（Hg）是威胁人类与野生动物健康的有毒金属，水环境中 Hg 归趋与迁移研究缺乏灵敏、选择且可现场部署的分析方法。本文评估了一种基于胸腺嘧啶富集 DNA 选择性结合 Hg2+ 的荧光生物传感器在环境相关条件下的可靠性与性能。实验表明，产生检测荧光信号的 DNA 与 SYBR Green I 相互作用受 pH、金属配体和天然溶解性有机...
汞污染严重威胁人类健康，亟需低成本、稳定、高效且适用于环境与生物基质的检测技术。本研究首次将具有抗菌和抗真菌活性的可溶性色素吡咯青素（pyocyanin）作为全细胞生物传感器的视觉检测信号，并在汞离子依赖性转录激活因子 MerR 调控下对其生物合成途径进行工程化改造。当环境中存在 Hg2+ 时，MerR 二聚体结合 Hg2+ 后发生...
本研究开发并测试了一种新型无中介体光电化学生物传感器，利用野生型集胞藻PCC6803（Synechocystis PCC6803 wt.）生物膜检测除草剂，稳定性超过20天。在无人为电子介体条件下，传感器通过光阳极电流产生信号。三种常用除草剂（莠去津、莠灭净和百草枯）对光电流的抑制作用被用于测量水溶液中的浓度。向藻培养基中注入莠去津...
本文提出一种基于改进信号放大策略的电化学生物传感器，用于水体环境中磺胺甲噁唑（SMZ）作为模型靶标的快速检测。该竞争免疫分析中，十六烷基三甲基溴化铵包覆金纳米粒子（CTAB-AuNPs）作为信号放大器和电极基质，并与包被抗原-抗体（Cag-Ab1）特异性结合体系共同构成识别单元。此外，将树状纤维纳米二氧化硅包覆银纳米粒子（DFNS@...
开发一种简单、快速、灵敏的铜离子传感器对环境监测具有重要意义。本文构建了一种基于铜结合蛋白CopC与丹磺酰氯（DNS-Cl）之间荧光共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器，用于选择性检测铜离子。在碱性条件下，DNS-Cl共价结合到CopC上，形成DNS-Cl/CopC生物传感器；其中CopC在320 nm处的荧光发射可被DNS-C...
环境水样中病原体浓度极低，亟需无需富集或纯化即可快速、稳健、灵敏识别病原体的生物传感器。核酸扩增检测虽被视为诊断金标准，但低浓度病原体的稳健检测仍具挑战。扩增核酸会使溶液粘度升高，将该变化与荧光颗粒结合，并测量颗粒扩散系数变化，即可实现粒子扩散度（particle diffusometry, PD）检测。本文以霍乱弧菌（Vibrio...
金属有机框架（MOFs）因可合成一维、二维和三维结构、高比表面积及可调控框架功能等优点，被视为环境介质中多种分析物生物传感器的理想材料。本研究首次报道了一种基于铜基金属有机框架（Cu-MOF）的电化学生物传感器，用于高灵敏检测大肠杆菌（E. coli）。为实现 MOF 基电化学活性平台，将 Cu3(BTC)2（BTC=1,3,5-苯...
本文提出一种基于离子介导碱基错配、荧光标记和链置换反应的多功能生物传感平台，用于灵敏检测 Hg2+ 和 Ag+。该传感器以单链 DNA 探针为识别元件，5'端标记 FAM 荧光基团，3'端标记 BHQ 猝灭基团。无目标离子时探针呈伸展态，FAM 与 BHQ 距离较远，荧光较强；Hg2+ 或 Ag+ 存在时分别诱导 T-Hg2+-T ...
铅离子（Pb2+）是常见环境污染物，可在人体内蓄积并产生神经、生殖、心血管和发育毒性。本文报道了一种基于 DNA 四面体探针和 Pb2+ 特异性 DNAzyme 的新型无标记电化学 Pb2+ 生物传感器。在 Pb2+ 存在下，DNAzyme 催化底物链在 rA 位点断裂，释放富含 G 的寡核苷酸片段；该片段随后与血红素（hemin）...
本文提出一种金属-聚多巴胺框架（MPDA）作为强荧光猝灭剂，用于构建高灵敏、选择性荧光生物传感器。作者考察了 MPDA 对氨基乙基香豆素乙酸酯（AMCA）、6-羧基荧光素（FAM）、羧基四甲基罗丹明（TAMRA）和 Cy5 等荧光基团的猝灭能力，猝灭效率超过 96%，其中 FAM 标记单链 DNA 的猝灭效率达 99.08%。MPD...
本文报道了一种基于黄嘌呤氧化酶（XOD）酶抑制的新型固定电位安培生物传感器，用于双酚A（BPA）的测定。该传感器通过将XOD与戊二醛交联固定在玻璃碳电极表面制备，并以次黄嘌呤作为酶底物。通过优化施加电位、电解质pH、XOD负载量和底物浓度，获得最佳传感性能。利用Cornish-Bowden图和Dixon图分析表明，BPA对XOD的抑...
银离子虽在抗菌、电子和生物传感等领域有应用，但也是环境污染物并危害人体健康，因此需要快速灵敏的检测方法。本文开发了一种基于巯基-DNA功能化金纳米颗粒（AuNPs）的荧光偏振传感器，用于水溶液中银离子（Ag+）的检测。该策略利用Ag+与DNA双链中胞嘧啶-胞嘧啶（C-C）错配位点特异性结合，形成稳定的金属介导胞嘧啶-Ag+-胞嘧啶（...
本文构建了一种基于C-PS2.M-DNA模板化银纳米团簇（Ag NCs）的开启型荧光生物传感器，用于高灵敏、高选择性检测Pb2+。该DNA模板两端为富含C的序列，可原位模板化形成平均直径约1 nm的Ag NCs；中部为Pb2+适配体PS2.M。加入Pb2+后，适配体特异性结合Pb2+并诱导形成G-四链体构象，使位于DNA 5′和3′...
本文描述了一种利用共轭聚合物纳米颗粒（CPNs）检测对苯二酚（hydroquinone, HQ）的简单且灵敏的荧光方法。CPNs同时作为催化剂，加速HQ向苯醌（benzoquinone, BQ）的转化，并作为荧光探针。在HQ存在下，CPNs的荧光可被BQ有效淬灭。基于该机制，HQ浓度越高，生成的BQ越多，CPNs荧光强度越低，从而实...
本研究构建了一种无标记 DNAzyme 放大荧光生物传感器，用于水相体系中 Pb2+ 的高选择性、高灵敏检测。该传感器由 GR-5 DNAzyme 酶链与含 RNA 位点 rA 的底物链杂交形成复合物。当存在 Pb2+ 时，DNAzyme 被激活并催化切割底物链的 rA 位点，释放寡核苷酸片段；游离片段随后与固定在羧基磁珠表面的互补...
双酚A（BPA）是一种常见的外源性雌激素类环境污染物，可干扰野生动物和人类的内分泌系统，并可能引发多种健康风险。本文提出一种基于磁性氧化石墨烯（MGO）的磁性分离“开启”型荧光生物传感器，用于检测BPA。该体系利用荧光素标记的BPA适配体与MGO之间的荧光共振能量转移（FRET）效应：无BPA时，适配体被MGO吸附，FAM荧光被有效...
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...
本文报道了一种环保、简便的荧光氮掺杂碳量子点（N-CQD）传感器，采用水热法以乙二胺（EDA）和柠檬酸（CA）为前驱体合成。所得 N-CQDs 表面经功能化后，在 350 nm 激发下呈现明亮蓝色荧光。通过原子力显微镜（AFM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X 射线光电子能谱（XPS）和透射电子显微镜（TEM）对其形貌、尺寸与...
镉因工业和农业活动广泛存在于土壤与水体中，并可通过食物和饮用水进入人体，构成健康风险。传统镉分析方法灵敏但耗时且昂贵。本研究基于合成生物学原理构建了一种多重输出镉生物传感器：将单输出镉传感元件 cadRgfp（含 Pseudomonas putida 06909 的 cadR 及其反向操作子/启动子 PcadR/Pcad，驱动无启动...
本文首次构建了一种基于 G-四链体的高灵敏开启型荧光生物传感器，用于检测钡离子（Ba2+）。在无 Ba2+ 存在时，G-四链体特异性荧光配体 N-甲基正卟啉 IX（NMM）与单链 G-四链体序列 AGRO100 共存，荧光保持微弱。加入 Ba2+ 后，AGRO100 在 Ba2+ 辅助下折叠形成 G-四链体结构，NMM 通过堆积作用...