DNA的理化性质使其可通过多种制备策略组装成高度可预测的结构，并因可编辑性和生物相容性而成为生物医学应用的重要材料。随着DNA结构设计工具不断更新，大型和任意DNA结构的设计与制备更加可行。动态DNA纳米结构能够响应核酸、蛋白等生物分子以及温度、pH等生物物理环境参数，因此被应用于基础研究、主动药物递送、生物传感器开发和组织工程等领...
本文旨在从技术角度综述人体血液及体液中葡萄糖浓度检测的现有方法与途径，并概述这些方法的临床特点。作者指出，当前市场提供了大量检测选项：既有准确的实验室参考方法，也有用于自我监测的血糖仪，以及用于日常血糖趋势监测和胰岛素泵控制的连续监测方法。然而，完全闭环反馈的开发目前仍未完成。由于不同方法在关注点和使用场景上存在差异，彼此之间并不总...
基于场效应晶体管的生物传感器（bio-FET）有望实现医疗、临床诊断和食品工业中多种分析物的高灵敏、高选择性快速检测，但电学稳定性等问题仍制约其技术转化。本文在聚酰亚胺柔性基底上制备了以去离子水为栅介质的铝掺杂氧化锌（Al:ZnO）薄膜晶体管生物传感器，并建立了确定器件工作范围的电化学表征方法。Al:ZnO通道长宽比为12.35、厚...
近十年来，关于有害藻类检测方法和技术的信息持续增加。传统识别有害藻华(HAB)的方法，如显微镜和分子生物学方法，主要基于实验室，检测耗时长，需要熟练人员，并涉及多种实验前准备和样品预富集。作为替代，具有简单快速检测策略的生物传感器可改善有毒藻类物种检测。此外，近期利用纳米材料检测HAB的生物传感器表现出更低的检测限和更宽的线性范围。...
本文提出一种用于诊断 SARS-CoV-2 的电化学免疫传感策略，以 10 µm 间隙金互指微电极（AuIDE）靶向刺突蛋白（SP）。微电极表面经 (3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰形成环氧基矩阵，便于固定抗 SP 抗体。将约 10 nm 纳米金刚石与 SP 偶联作为目标，通过电化学阻抗谱（EIS，0.1–1 MH...
近几十年来，由于神经退行性疾病（NDDs）发病率持续上升，开发用于研究疾病进展和药物疗效的新型生物平台备受关注。血脑屏障（BBB）作为器官芯片（OoC）平台，可模拟脑屏障功能，有助于深入理解 NDDs，并为新疗法提供药物通透性检测工具。BBB-on-a-chip（BBB-oC）技术的一项极具吸引力的改进是集成检测系统，以实现对生物标...
本研究通过钾元素掺杂，使石墨相氮化碳（g-C3N4）的电化学发光（ECL）激发电位由-1.57 V明显正移至-0.74 V。与已报道方法相比，该工作首次将g-C3N4的ECL激发电位降至-0.9 V临界值以下，从而更有效地克服电极钝化，并显著提高ECL强度与稳定性。较低激发电位还可明显减少高压引起的其他副反应，钾元素引入还能提高水溶...
癌症是全球重大健康挑战之一，多种病原菌被认为与癌症发生发展相关。因此，准确、特异识别致癌相关细菌对癌症防控具有重要意义。传统细菌鉴定方法包括培养、血清学、分子生物学方法以及PCR和实时PCR，但存在试剂耗材成本高、设备费用高、人员培训要求高、耗时长且依赖先进仪器等局限。为克服传统方法不足，研究者发展了多种现代检测技术。生物传感器技术...
蛋白质工程进展推动了可替代重型仪器分析诊断方法的蛋白生物传感器开发，但灵敏度、多路复用能力和可制造性仍是限制其广泛应用的关键问题。本文通过构建基于人工变构PQQ-葡萄糖脱氢酶（GDH）的蛋白生物传感器阵列来应对这些问题。作者证明，固定于二氧化硅纳米颗粒（SiO2-NPs）上的GDH可沉积在玻璃纤维片上而不损失活性，颗粒结合的GDH活...
多发性硬化（MS）需要及时诊断，因此作者开发了一种基于杂交链式反应（HCR）的超灵敏光学生物传感器，用于检测 MS 生物标志物 microRNA-145（miRNA-145）。该传感器利用两种特异性发夹 DNA 探针 MB1 和 MB2 构建 HCR 体系，其中 MB1 含多胞嘧啶核苷酸环，MB2 含多鸟嘌呤核苷酸粘性末端。当引入 ...
自新冠疫情暴发以来，全球研究团队开发了多种诊断检测平台，其中光学与等离子体生物传感器具有应用前景。局域表面等离子体共振因场强高度集中可提供高灵敏度器件。利用光子晶体光纤激发局域表面等离子体模式是场基应用的有利途径，而光子准晶体相比常规光子晶体具有更高对称性、更各向同性的布里渊区以及更易实现光子带隙。本文利用光子准晶体光纤设计了一种表...
场效应晶体管（FET）生物传感器基于金属氧化物场效应晶体管，通过生物分子反应诱导的表面电荷变化实现门控。多数FET生物传感器在反应后难以重复使用，因此开发结构简单、成本低且可重复使用的生物传感器具有重要意义。然而，传统心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测方法因灵敏度低、操作时间长和成本高而难以满足需求。本研究开发了一种基于扩展栅场效应晶体...
本研究报道了一种晶圆级、无化学试剂的铜镍（Cu–Ni）异原子薄膜制备方法，采用射频磁控溅射技术同时溅射铜和镍靶材，用于非酶葡萄糖传感。所制备的晶圆级 Cu–Ni 薄膜对葡萄糖氧化具有优异的电催化活性，在 0.01 mM 至 20 mM 范围内检出限为 1.86 μM。与铜和镍电极相比，Cu–Ni 薄膜的葡萄糖氧化活性分别提高 1.3...
本研究针对SARS-CoV-2主蛋白酶（Mpro/3CLpro）这一抗病毒药物靶点，开发了一种可在活细胞内监测其蛋白水解活性的转基因编码生物传感器。作者将小鼠前体白细胞介素-1β（pro-IL-1β）与缺乏分泌信号的Gaussia荧光素酶（i-GLuc）融合构建阴性对照，并在i-GLuc不同位置插入Mpro经典切割位点AVLQ↓SG...
为遏制新冠疫情，研究者竞相开发严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）检测平台。场效应晶体管（FET）因高灵敏度和快速检测能力而具有潜力。本文研究了一种基于石墨烯的FET生物传感器，其换能器为硼氮共掺杂氧化石墨烯凝胶（BN-GO gel），表面功能化核衣壳蛋白抗体，用于在缓冲液中检测SARS-CoV-2核衣壳（N）蛋白。...
早期检测对预防健康问题至关重要，生物传感器和化学传感器可提供高选择性、高灵敏度、低检出限和快速检测，但许多光学传感方法仍依赖笨重的台式荧光仪或紫外-可见分光光度计。本文报道一种可同时测量荧光发射和光吸收的便携式装置，用于光学生物传感器或化学传感器的现场检测。该装置采用450 nm激光二极管作为光源，通过平凸透镜聚焦进入PMMA半微量...
量子点（QDs）具有优异的光电性质，可广泛应用于医学领域。癌症发病率上升且已成为全球主要死因，因此亟需新的细胞内癌症诊断与监测方法，以实现早期预后并提高治疗效果。人体多种分子可作为癌症标志物，近年研究表明微小RNA（miRNA）在细胞周期生理过程中发挥关键作用，并在癌细胞中异常高表达，因此miRNA分析传感对癌症治疗监测和疾病进展评...
本研究开发了一种基于MnS:CdS@ZnS核壳量子点（QDs）作为高效电致发光（ECL）发光体的新型ECL生物传感器，用于超灵敏检测microRNA let-7a（miRNA let-7a）。与离子掺杂制备的CdS:Mn@ZnS QDs（ECL效率0.87%）相比，通过双金属簇Cd2Mn2O4掺杂合成的MnS:CdS@ZnS QDs...
近年来，模拟酶因稳定性高、制备简便和成本低而成为研究热点。本文通过简单水热法合成具有过氧化物酶样活性的Co3O4纳米片。结果表明，在Co3O4纳米片作用下，3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）可被H2O2氧化为蓝色产物oxTMB，在650 nm处有强吸收，从而建立了简单灵敏的H2O2比色检测方法，线性范围为2–200 μM，检...
早期诊断和治疗对人类健康至关重要，生物标志物检测可提供实时、准确的生物学信息。目前多数生物标志物检测依赖本地专用实验室中的大型自动化分析仪，导致等待时间延长和成本增加。更小、更快、更廉价的设备有望替代耗时的实验室分析，实现即时检测。创新生物传感器策略可在去中心化环境中可靠检测生物标志物。早期诊断COVID-19患者对及时实施隔离和治...