镉离子（Cd2+）是广泛存在的重金属污染物，即使低浓度也会危害食品安全和人体健康。传统检测方法依赖昂贵仪器，难以满足现场分析需求。本文报道了一种以个人血糖仪（PGM）作为现场使用（POU）设备的便携式镉离子定量生物传感器。该体系利用抗 Cd2+ 适配体与目标离子的特异性识别，触发核酸外切酶 III（Exo III）介导的循环信号放大...
食品源病原菌是食品安全的关键问题。传统诊断方法耗时，且通常只能对已生产食品进行检测。近年来，整合分子方法、生物传感器、微流控和纳米材料的现场诊断设备为快速、低成本、高灵敏度和高特异性地检测病原菌提供了新途径，可在食品生产各阶段进行筛查。本综述系统总结了陆基领域现场诊断的最新进展，重点介绍核酸检测方法、便携式核酸提取与扩增方案，以及低...
薄膜晶体管（TFT）生物传感器具有高灵敏度、无标记检测和快速响应等优势，但易受光照、噪声和振动影响，且使用次数受限，制约其现场临床应用。本文开发了一种全封装、便携式的TFT电化学生物传感器芯片，通过缩小实验室设备体积实现便携化，并通过保护半导体器件实现多次安全使用。封装结构形成微型探针台，降低外界干扰，并可将TFT生物传感器与便携式...
在全球化与工业化快速推进背景下，亚硝酸盐作为农业肥料、食品防腐剂、染料助剂和工业缓蚀剂被广泛使用，过量摄入会通过膳食途径引发毒性、致癌风险，并对环境、自然栖息地和人体健康造成不利影响，因此亟需发展高效、实时的原位监测方法。电化学亚硝酸盐生物传感器因快速、小型化、超低检出限、多路复用和灵敏度高等优点，在临床研究与便携式即时检测中受到重...
铅(II)离子（Pb2+）是一种难降解且高毒性的环境污染物，微量暴露即可损害肝、肾和中枢神经系统。美国环保署将饮用水中 Pb2+ 最大污染浓度定为 72 nM。传统光谱和质谱方法灵敏度高，但需要复杂前处理、专业人员和昂贵仪器，不适合现场检测。本文首次建立一种基于 Pb2+ 诱导 G-四链体结构转换的侧流层析生物传感器，用于快速检测 ...
尽管已有多种磷酸电化学定量方法，但由于样品基质和大气 O2 干扰，现场点式传感几乎无法实用。本文通过嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）催化次黄嘌呤核苷与磷酸反应生成黄嘌呤，随后黄嘌呤氧化酶（XOx）将其氧化为黄嘌呤和尿酸，实现磷酸检测。PNP 和 XOx 共同固定在含 Os 配合物的氧化还原活性聚合物中，该聚合物既作为双酶体系的支撑基质，又...
可卡因是最常用的非法娱乐药物之一，开发现场可卡因使用检测方法对药物滥用管控和执法具有重要意义。现有可卡因检测方法多耗时、依赖昂贵设备，且对可卡因代谢物交叉反应较高，灵敏度通常仅达亚纳摩尔水平。本文报道一种低成本适配体传感器，采用电容监测传感器表面并结合交流电动力学效应，以加速分子传输并降低基质效应。该传感器可用于血清中可卡因的快速、...
本文构建了一种基于目标诱导分裂DNAzyme连接与级联信号放大的肉眼比色传感器，用于Hg2+监测。该体系以结合DNA、Mg2+依赖型分裂DNAzyme亚基A和B、发夹DNA及笼式底物为识别与放大元件，以金纳米颗粒AuNPs为信号报告物。Hg2+通过T-Hg2+-T配位使A、B与结合DNA组装成活性DNAzyme，催化切割笼式底物并释...
甲型肝炎病毒（HAV）感染造成显著发病率和经济损失，是许多地区重大公共卫生问题。尽管PCR技术具备低浓度检测能力，但受限于专业实验室设备、受训人员和较长耗时。为满足实际样品中HAV现场快速定量识别需求，本研究开发了一种化学发光光纤基因传感器系统。研究在面积为0.12 mm²的光纤端面实施双探针夹心杂交过程。经探针和工作条件优化，该传...
本文报道了一种柔性手套基电化学生物传感器，其采用高可拉伸印刷电极系统，作为面向国防与食品安全应用的可穿戴现场筛查工具。该一次性且机械鲁棒的“手套实验室”将可拉伸可印刷酶基生物传感系统与不同手指上的主动采样表面集成，并连接紧凑电子接口，实现电化学检测及向智能手机实时无线传输数据。采用耐应力油墨印刷电极系统和通往无线电子接口的长蛇形互连...
本文报道了一种基于便携式气压计的通用型生物传感器，用于多种靶标的现场定量检测。该装置通过测量有限腔室中氧气（O2）生成所引起的压力变化实现信号读出，采用核壳结构金铂纳米颗粒（Au@PtNPs）作为生物检测探针，催化过氧化氢（H2O2）分解释放氧气。作为概念验证，作者分别构建了基于气压计的免疫传感器和适配体传感器，用于检测癌胚抗原（C...
当前禽流感病毒（AIV）检测常依赖快速试剂盒与实时PCR（RT-PCR），前者便携但灵敏度有限，后者可靠但耗时且需实验室条件，难以满足养殖场和城市现场疫情监测需求。本研究报道一种基于场效应晶体管（FET）的AIV生物传感器，通过检测病毒内部核蛋白（NP）实现多亚型通用检测。该传感器采用可更换一次性井门（DWG）增强双栅FET平台，克...
堆叠转基因生物（GMO）因提高生产效率和改善功能特性而日益普及，现场检测堆叠GMO是亟待解决的问题。本研究建立了一种级联检测系统，将事件特异性标签标记多重环介导等温扩增（TM-LAMP）与DNAzyme侧流层析生物传感器相结合，用于可靠检测堆叠事件DP305423×GTS40-3-2。研究新设计了3组引物，包括事件特异性引物和大豆种...
植物传染性病害由真菌、细菌、病毒、类病毒、植原体及线虫等病原引起，是全球限制作物产量并造成经济损失的重要因素。病原检测是温室、田间及国境检疫中管理植物病害的首要步骤。目前常用免疫学方法包括酶联免疫吸附试验(ELISA)和直接组织印迹免疫分析(DTBIA)，核酸方法包括PCR、实时PCR和点杂交，但这些方法耗时长、依赖复杂仪器，不适合...
酵母生物传感器因具有时间成本低、灵敏度高、可重复性好、可扩展至高通量格式，并能检测污染物的生物可利用形态等优势，已成为环境污染物筛查与检测的常用工具。与基于非全细胞的体外传感器相比，转基因酵母可在较温和条件下培养，并可能适配便携式现场检测设备。然而，酵母生物传感器在低浓度样品检测、现场快速应用、长期稳定性和标准化方面仍存在明显局限。...
本文报道了一种基于功能核酸的“开启型”倏逝波光纤生物传感器，用于环境水样中汞离子（Hg2+）和铅离子（Pb2+）的现场检测。该传感器采用两步策略：第一步利用 T–T 错配与 Hg2+ 快速结合、8–17 DNAzyme 在 Pb2+ 存在下切割底物链，在溶液相中释放带荧光标记的单链 DNA；第二步将反应液泵入光纤反应室，释放链与固定...
本研究开发了一种基于酶促反应伴随pH指示剂荧光变化的先进光学生物传感器，用于水样中卤代污染物的快速检测。该传感器适用于pH 4–10、温度5–50 °C的水样，具有体积小（60×30×190 mm）、便携和单次测量时间短（1 min）等优点，适合常规环境监测。在实验室条件下，该传感器成功检测了多种重要卤代污染物，如1,2-二氯乙烷、...
本研究评估一种手持式唾液淀粉酶生物传感器在军事现场压力研究中的性能。作者以接受战斗伤员救治训练的医疗技术人员为对象，在手术室和模拟战场两种环境中，比较两种唾液采样方式：将试纸直接置于舌下采集唾液，以及用移液器吸取固定体积预收集唾液滴加到试纸上，再用手持比色读数仪测定唾液淀粉酶活性，并以标准酶法为参照。结果显示，舌下直接采样法与标准酶...
阿根廷多地饮用水中检出砷，主要源于火山沉积物中较高的类金属本底，部分地区采矿也有贡献，但饮用水砷污染问题仍未解决。向缓解含砷水消费相关风险迈进的关键一步，是提供简单可靠的现场检测工具。本研究在阿根廷圣菲省拉斐拉地区，将化学现场试剂盒与 ARSOlux 生物传感器作为简单分析工具，用于地下水砷的现场测量，并将结果与 ICP-MS 和 ...
表面声波（SAW）生物传感器可在现场快速检测埃博拉病毒抗原，无需添加试剂、样品前处理或专业人员。本研究初步证明，该SAW传感器能以浓度依赖方式检测埃博拉病毒，并观察到高度碎片化埃博拉病毒颗粒的对数线性响应。在病毒灭活前，其检测限为1.9×10^4 PFU/mL，低于PCR检测到的症状出现第一天平均病毒血症水平。作者预测，对完整、有感...