近年来，多项研究关注环境污染物。双酚A（BPA）是一种重要工业原料，其广泛使用和向环境释放构成环境危害。BPA被认为是内分泌干扰物，可模拟激素，并与动物和人类生殖系统发育生长有直接关系。此外，长期暴露还与前列腺癌、乳腺癌、不孕、肥胖和糖尿病相关。因此，准确可靠的检测技术对防止人体暴露于BPA至关重要。领域专家已发表多种用于检测BPA...
本文报道了首个偏振电化学发光（ECL）生物传感器。作者提出表面等离子体耦合 ECL（SPC-ECL）策略，利用金纳米颗粒（Au NPs）与氟掺杂氮化硼量子点（F-BN QDs）之间的表面等离子体耦合效应，将原本各向同性的 ECL 发射放大并转化为具有偏振角依赖性的偏振 ECL 信号。基于 F-BN QDs 和 Au NPs 构建了夹...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）迅速演变为全球公共卫生危机。2019年12月，中国武汉华南海鲜市场暴露人群首先报告感染，提示其可能为动物源性并经未知中间宿主传人。截至2020年5月22日，WHO报告约4,995,996例确诊病例和327,821例死亡。SARS-CoV-2...
本研究针对乳腺癌早期诊断需求，将 microRNA-155 表达水平与乳腺癌进展关联，并建立其定量检测方法。目标 miRNA-155 序列通过固定在化学功能化叉指双电极（IDE）表面的捕获探针进行互补识别。传感器以硅/二氧化硅基底上的铝叉指电极为换能器，采用 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰表面，经链霉亲和素固定生...
与缺少信号标记检测抗体的非竞争夹心型生物传感器相比，无标记电化学发光（ECL）传感技术存在先天不足，但仍可通过高效传感底物和信号转换器实现超灵敏分析。本文提出一种创新ECL传感系统，利用Fe2O3纳米阵列（Fe2O3 NAs）作为有序共反应加速器，多肽生物矿化金纳米团簇（Au NCs）作为信号转换器。自设计双功能肽配体H2N-MMY...
肿瘤坏死因子-α（TNF-α）在亚纳摩尔浓度下易形成同源三聚体并促进炎症。临床上常用治疗性抗体作为清除剂降低患者活性 TNF-α 水平，但不同抗体形式对三聚体状态的稳定机制尚未完全阐明。本研究采用基于动态纳米杠杆的生物传感器，实时分析 TNF-α 的单体与三聚体状态，并测定治疗性生物制剂的结合动力学。利用微流控系统直接测得 TNF-...
酚酸的生物技术生产因其优异抗氧化活性以及抗菌、膳食和健康益处而受到关注。作为植物和真菌中主要存在的次级代谢物，它们因结构中的酚羟基而成为有效自由基清除剂，因此被制药、食品、化妆品和化工行业广泛使用。目前酚酸需求主要依靠化学合成化合物满足，天然来源产量较低。作为化学合成的替代，发展环境友好的生物基技术对大规模生产至关重要。利用微生物细...
及时检测与诊断对指导流行病学措施、感染控制、抗病毒治疗和疫苗研究至关重要。本文综述了用于诊断2019冠状病毒病（COVID-19）或检测环境中严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的生物标志物/指标。作者指出，以抗体为靶标的检测方法不适合早期和无症状病例筛查，因为多数患者在症状出现约10天后才产生抗体反应；但抗体检测可...
阿尔茨海默病（AD）缺乏有效治疗的重要原因之一是临床症状出现较晚，导致干预延迟。β-淀粉样蛋白（Aβ）、tau蛋白和microRNA（miRNA）是与AD密切相关的关键生物标志物。常规检测方法如ELISA、Western blot、PCR/qPCR、质谱、微阵列和测序等虽有一定灵敏度，但存在假阳性/假阴性、结果解释困难、操作复杂、耗...
基于环谐振器的生物传感器因高灵敏度、小尺寸和可多路检测，已被广泛应用于“芯片实验室”平台。然而，其灵敏度本身并不具有对特定生物标志物的选择性，因此传感器表面功能化是将通用灵敏度转化为特异性检测的关键。目前，关于环谐振器传感器表面功能化的最优工艺参数尚无共识，且相关优化通常在平坦二氧化硅基底上完成，再迁移到实际传感器。本文首次将平坦二...
石油炼制产生大量含污染物的废水，若处理不当可能危害水生生物和人类健康。然而，部分炼油废水即使经处理仍具有毒性，且导致生物效应的化学物质长期不明确，使处理缺乏针对性。本研究采用效果导向分析（EDA）方法，以发光细菌 Aliivibrio fischeri 作为生物传感器，对重质原油加工产生的炼油废水进行非靶向毒性筛查与化学归因。结果表...
本研究开发了一种用于检测牛肉中 L-谷氨酸（L-Glu）的新型生物传感器。首先，以裸金电极为基底，采用金纳米颗粒（Au NPs）、氧化石墨烯（GO）和壳聚糖（CS）作为固定化材料修饰电极表面，随后在其表面偶联 L-谷氨酸氧化酶（GluOx），构建 GluOx/Au NPs/GO/CS/Au 修饰电极。通过扫描电子显微镜对修饰电极进行...
新冠疫情中，准确估计感染者数量，尤其是无症状和/或早期阶段患者，是关键挑战之一。本文报道了一种用于检测 SARS-CoV-2 病毒表面 S1 刺突蛋白的生物传感器概念验证。该传感器基于膜工程改造的哺乳动物 Vero 细胞，通过电插入人源嵌合抗 S1 抗体至细胞膜，使细胞表面携带特异性识别元件。当 S1 蛋白与膜结合抗体结合时，细胞生...
生物传感器被认为是快速检测食品中食源性病原菌的新方法。生物传感器由生物检测材料与化学或物理换能器组成，可将生物、化学或生化信号转换为可测量的电信号。本综述旨在评价多种传感技术在食品产品中检测食源性病原菌的有效性，并讨论该技术工业化应用的标准。文章总结了理想生物传感器的基本组成与要求、主要类型及其在食品工业中的应用，并重点详述了食品安...
本文报道了一种基于离子敏感TiO2/Ti扩展栅电极场效应晶体管（EGFET）的葡萄糖传感器特性。该传感器以含葡萄糖氧化酶（GOD）的丝素蛋白（SF）膜作为生物化学识别层，通过旋涂法将GOD/SF水溶液沉积于经AOTMS硅烷偶联处理的TiO2/Ti扩展栅电极表面，并经80 vol%乙醇固化。葡萄糖在GOD催化下氧化生成葡萄糖酸并释放质...
全球新冠疫情使许多重症监护单元超负荷甚至崩溃，死亡人数激增。在患者进入重症监护前，识别可能恶化的患者并及时治疗是避免ICU饱和的重要策略。目前共识认为，过度炎症综合征或“细胞因子风暴”是重症新冠患者预后不良的主要原因，细胞因子水平可作为预后生物标志物。本文综述了新冠细胞因子风暴的主要事件和当前实验性治疗，并倡导建立以生物传感器为核心...
核酸酶（NAzymes）是具有催化活性的核酸分子，其中RNA切割型核酸酶以RNA单元为底物，可兼具生物识别与信号产生功能。本文综述RNA切割型核酸酶在生物传感器开发中的应用，重点讨论其作为直接识别元件（如结合金属离子、RNA和DNA）以及借助适配体、抗体、连接酶、PCR引物和RISC等辅助分子实现目标识别的设计策略。文章系统比较了直...
在诊疗领域，诊断纳米颗粒被设计用于采集高度患者特异性的疾病谱，并借助纳米治疗改善疗效。然而，患者间和肿瘤内异质性使这些诊疗平台的理性设计与分析极为困难。深度学习与模式识别算法有望提升诊断精度和治疗结局。三阴性乳腺癌（TNBC）因分子多样性复杂，诊断和治疗尤为困难。为此，作者提出一种基于人工智能预测纳米颗粒（NPs）在不同癌症阶段细胞...
本研究提出一种用于高通量细胞毒性检测的低成本、易操作的光学生物传感器方法。贴壁细胞死亡后通常从表面脱落，但某些毒性化合物会使死细胞保持粘附。作者利用单细胞粘附点阵（SCADA）实现细胞活力的动态数字定量：通过微接触印刷在聚苯乙烯培养皿上制备直径20 μm、间距50 μm的纤维连接蛋白（FN）点阵，每个点可容纳一个细胞，并用1%牛血清...
本文报道了一种基于多孔阳极氧化铝（PAA）膜与表面增强拉曼散射（SERS）联用的黄曲霉毒素B1（AFB1）生物传感器。首先，将拉曼报告分子4-氨基硫酚（4-ATP）和与AFB1适配体部分互补的巯基化DNA（SH-DNA）通过化学键合修饰到银纳米粒子（AgNPs）表面，形成4-ATP-AgNPs-DNA复合物；同时，利用3-氨基丙基三...