随着人类活动不断向水系统排放污染物，安全饮用水获取成为全球性问题，亟需快速、灵敏的污染物检测方法。本文报道了一种纸基微生物燃料电池（MFC）传感器，用于便携式、一次性、现场水质监测。该传感器由两层 Whatman #1 滤纸组装而成，通过蜡图案界定亲水储液区并形成疏水边界，阳极采用 PEDOT:PSS/DMSO 导电墨水并滴加 3-...
农业、工业化和城市化使废水、地表水和饮用水中潜在有害化合物浓度升高，雌激素类固醇激素即为典型内分泌干扰物。即使仅数纳克/升，也可引起人和野生动物的急慢性健康问题。本文报道一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的雌激素生物传感器，可在1 nM浓度下检测雌二醇（E2）和炔雌醇（EE2）。研究首先在最适实验室...
活体生物传感器通常利用转基因生物（GMOs）检测临床样本中的感染性生物标志物。由于许多法规禁止将 GMOs 释放到环境中，活体生物传感器在实验室外的应用受到限制。本文报道了一种稳健的 3D 打印便携装置，用于消除 GMOs 暴露给潜在用户和环境的风险。该装置可紧密连接普通培养管，由外壳和柱塞两个部件组成。外壳包含应力集中切口和试剂井...
本文综述了面向现场分析应用的全细胞微生物生物传感器的发展，重点讨论器件开发与细胞固定化策略。文章首先介绍全细胞生物传感器基本原理，说明通过合成生物学对细胞进行遗传工程改造，使目标分析物能够诱导或抑制报告基因表达，从而产生荧光、生物发光或电化学信号。随后提出从实验室走向现场应用所需的设计框架，涵盖菌株选择、生物安全、器件制造、储存稳定...
污水处理厂是地表水中药物化合物主要释放源，即使低浓度也可能产生长期环境不利影响。为高效控制药物去除，需要实时识别。目前此类化合物定量依赖专业实验室，耗时且昂贵。本文报道一种用于检测药物化合物双氯芬酸的新型生物传感器，其成本低、操作简便，可直接现场应用。双氯芬酸的识别基于基因工程酵母细胞，这些细胞在双氯芬酸存在下以浓度依赖方式产生绿色...
随着 mRNA 疫苗和治疗性 mRNA 递送应用扩展，mRNA 产品质量控制需要常规化。现有 RNA 完整性检测多依赖微流电泳、RT-PCR 或高精密仪器，难以满足非专业用户在大规模接种等现场场景中的低成本、低技术要求。本文开发了一种低成本、易操作的 mRNA 完整性比色生物传感器。该传感器以 λN-βLac 双功能融合蛋白为核心：...
霉菌毒素是真菌产生的低分子量次级代谢产物，广泛污染谷物、饲料、酒类及奶制品，具有致癌、肝肾毒性和免疫毒性等风险。目前市场上已有大量霉菌毒素商业检测试剂盒，主要包括酶联免疫吸附试验（ELISA）、膜基免疫分析、荧光偏振免疫分析和荧光法。由于霉菌毒素分子量通常小于1 kDa，难以采用夹心法，多数快速方法采用竞争免疫分析，即样品中游离毒素...
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...