本研究通过系统分析氧化石墨烯（GO）片径对还原氧化石墨烯（rGO）场效应晶体管（FET）生物传感器性能的影响，探索 rGO-FET 传感效能的优化策略。在可控条件下制备了片径约 1、10 和 20 μm 的 GO 片，并利用扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）表征其尺寸、表面积、形貌及 C/O 比。随后构建 rG...
侵袭性真菌病（IFDs）诊断耗时且敏感性不足。本研究开发了一种快速、易用的免疫层析 DNA 生物传感器，用于在属水平检测念珠菌属（Candida）和曲霉属（Aspergillus），并特异性检测光滑念珠菌（C. glabrata）、克鲁斯念珠菌（C. krusei）和土曲霉（A. terreus）。系统将多重 PCR 与侧流层析（L...
塑料垃圾持续威胁生态系统和人类健康。尽管塑料降解酶性能提升，但缺乏高通量筛选（HTS）工具限制酶工程应用。本研究开发基于 BmoR 的荧光全细胞生物传感器，检测聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）降解产物乙二醇（EG），用于 PET 降解酶定向进化。通过荧光激活细胞分选（FACS）辅助转录因子工程，定制 EG 响应型 BmoR 突变体，提...
上皮间质转化（EMT）是促进癌细胞侵袭、扩散并驱动癌症转移的关键过程，理解并动态追踪 EMT 有助于通过干预转移改善癌症治疗。目前研究 EMT 常采用免疫组化、质谱和测序等传统分子生物学技术，这些方法为解析信号通路和发现生物标志物提供了重要依据，但难以实现患者体内 EMT 的纵向实时监测。基于液体活检并结合先进纳米技术，使对患者 E...
基于纳米酶的适配体传感器将纳米酶的类酶催化特性与适配体的高特异性识别相结合，用于多种生物分子检测。纳米酶是具有类酶性质的纳米材料，在提升生物传感器灵敏度、稳定性和信号放大能力方面具有显著潜力。近年来，将纳米酶引入生物传感器为肿瘤生物标志物检测开辟了新途径。纳米酶与适配体的独特属性使所构建传感器在分析性能上具有高灵敏度、高特异性、良好...
化石燃料消耗加剧资源枯竭与环境污染，异戊醇、异丁醇等支链高级醇因性质接近汽油而成为下一代生物燃料候选。微生物发酵可提供绿色、可持续、可再生的替代路线，但异戊醇发酵产率尚未达到工业规模。本研究利用可诱导碱基编辑工具 Helicase-AID 构建基因组尺度连续扰动库，并结合异戊醇生物传感器进行高通量筛选，获得五个高产突变体。突变体均表...
仿生水凝胶可在三维环境中支持生化、细胞生物学及类组织研究。智能水凝胶也常用于组织工程，以及作为皮内或皮外再生医学中的药物载体，并已被用于生物传感器开发、三维细胞培养和类器官生长优化。然而，数十年来出现了多种水凝胶类型、辅助组分和交联方法，使相关研究日益多样且复杂。本文提供评价性综述，将潜在应用与相应的水凝胶调控相匹配。值得注意的是，...
水传播病原体可经粪便排放、雨水径流、农业与工业活动以及供水基础设施缺陷进入水体，并引起腹泻、胃肠炎、霍乱和伤寒等疾病；由于儿童死亡率较高，对公共健康构成严重威胁。已有研究表明，采用传统培养法和分子技术监测水体中的病原体可管理这些疾病，但存在检测耗时长、难以检测低浓度病原体等不足。有效防控需要快速、灵敏、高选择性、经济高效的水体病原体...
本文综述了基于体外T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）反应的生物传感策略。T7 RNAP可特异性识别T7启动子，并在等温条件下从DNA模板连续转录RNA，从而为核酸与非核酸分析物检测提供信号放大。作者系统总结了将T7 RNAP与荧光适配体、电化学探针、比色体系及CRISPR/Cas系统相结合的方法：目标物与DNA模板或探针相互作用后...
组学数据可提供大量可量化信息，有望用于识别针对生物体生理过程与生态现象的生物标志物。然而，由于当前生物标志物构建中的预测方法易受数据高维性和噪声影响，组学数据尚未被充分利用。我们开发了OmicSense，一种利用高斯混合分布作为概率分布的定量预测方法，可为每个生物标志物预测最可能的目标变量。基于转录组数据集的基准测试表明，OmicS...
本研究展示混合方法在评估一项新型技术——生物传感器集成自报告动静脉移植物（智能AVG）价值方面的效用。该装置目前处于临床前开发阶段，可检测动静脉移植物狭窄（仅监测用途）并治疗狭窄（干预用途）。本研究采用的价值评估方法是多方面的，一个阶段为下一阶段提供信息，包括与临床专家的利益相关者参与以探索装置的临床价值、从美国Medicare视角...
本研究报道了一种用于从未过滤唾液中直接检测SARS-CoV-2 RNA的可重复使用生物传感器。该传感器基于电化学阻抗谱（EIS），将5′-巯基寡核苷酸探针固定于疏水涂层金电极表面，利用独特电极与比色皿设计避免唾液碎屑、气泡和盐结晶干扰，无需样品过滤或核酸提取。验证中，传感器对合成RNA和真实唾液样本均表现出100%敏感性与特异性，未...
在化学生物学领域，DNA折纸技术受到广泛关注。该技术通过像折纸一样折叠DNA链，将其组装成预定形状，从而构建复杂的纳米级结构，是纳米技术的重要突破。相比之下，蛋白质或较短肽的折叠机制与折叠结构控制一直较为困难。近年来，蛋白质折纸、肽折纸以及从头设计肽等技术的进展，使构建多种纳米结构并创制功能分子成为可能。这些方法预示着一种新的分子设...
生物传感器通过高灵敏、快速检测畜禽重要病原，改变了畜禽传染病诊断方式。本文综述了生物传感器的发展、优势及其在细菌、寄生虫和病毒检测中的应用，重点讨论荧光素酶型生物传感器。该类器件将生物响应转化为可量化信号，实现对关键生物标志物的实时、无创监测。与培养、ELISA 和 PCR 等传统方法相比，生物传感器在产科感染诊断中表现出更高的灵敏...
饮用水消毒对消除病原体和预防介水疾病至关重要，但消毒过程会产生多种消毒副产物（DBPs），毒理学研究表明其可能对生物体产生不利影响，且安全性尚未充分评估，亟需系统评价其毒性效应和健康风险。与传统污染物毒性研究方法相比，新兴电化学传感技术具有简便、快速、灵敏等优势，为污染物毒性研究提供了有效手段，但仍存在电极灵敏度不足和成本较高等问题...
生物传感器领域因氧化锌（ZnO）纳米结构的引入而取得显著进展，这得益于其独特的结构、电学和光学性质。ZnO纳米结构为生物传感器应用提供了诸多优势：其优异的电子迁移率能够促进生物识别元件与换能器之间的有效电子转移，从而提高灵敏度并降低检出限；同时，ZnO具有良好的生物相容性和低毒性，适合体内应用，可减少不良生物反应。本综述探讨了ZnO...
新冠疫情凸显了对快速、敏感且可靠的SARS-CoV-2检测工具的需求。本研究开发并优化了一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，通过引入先进材料提高灵敏度与特异性。研究系统优化了银层厚度、氮化硅介电层厚度、二硫化钼（MoS2）层数和硫醇锚定单链DNA（ssDNA）识别层厚度，以在灵敏度、分辨率和衰减之间取得最佳平衡。最优构型由45 ...
即时检测（POC）是生物传感平台的重要目标。由于集中式实验室检测难以满足日益增长的检测需求，在正确的时间与地点进行快速、频繁检测对提升健康与安全至关重要。然而，开发兼具简单、低成本、高灵敏与高效性的POC平台仍具挑战。在材料方面，水凝胶是一类具有吸水性的生物相容性聚合物，已成为生物传感器开发的有前景组分。水凝胶组合可拓展用于亲水涂层...
本文构建并实验验证了一种基于单模光纤–无核光纤–单模光纤（SMF-NCF-SMF）结构的掺铒光纤环形激光器，用于无标记DNA杂交检测。SMF-NCF-SMF结构既作为传感元件，又作为滤波器选择激光波长。该光纤环形激光传感器具有较高光信噪比（SNR >50 dB）和较窄半峰全宽（FWHM <0.05 nm）。在折射率1.3406–1....
本研究设计、制备并测试了石墨相氮化碳/壳聚糖（g-C3N4/CS）生物传感器，利用葡萄糖、尿液、乳糖和氟他胺（FLT）等 10 μM 化合物进行评价，对 FLT 表现出 200 μM−1 的高灵敏度。研究采用有效介质理论和有限差分时域（FDTD）模拟，预测石墨相氮化碳与壳聚糖纳米复合膜的最优模式与等离激元性质，并考察壳聚糖含量变化对...