良好的稳定性和可重复性是决定材料应用价值的重要因素。目前，过渡金属碳化物（TMCs）以二维 MXene、纳米复合材料、纳米颗粒、碳化物薄膜、纳米粉体和纳米纤维等形式受到广泛关注。TMCs 在不同环境中具有较高热稳定性，并表现出良好的可重复性；其丰富的电、热、机械和化学性质使其适用于多功能材料体系。本文综述了 TMCs 的多种合成路线...
细胞农业培养肉作为未来食品生产方式具有巨大潜力，理论上可保持传统肉类的风味与营养，同时减少抗生素、激素使用并降低环境负担。然而，培养肉规模化生产仍面临成本、工艺放大、食品安全监测、监管合规和消费者接受等挑战。本文综述培养肉生物过程中关键参数的传感器监测方案，包括温度、pH、溶解氧、CO2、生物量、营养物与代谢物等，并讨论不同传感器向...
表面等离子共振（SPR）因实时、无标记和高灵敏度而被广泛用于生物与化学传感，但非特异性结合和弱信号限制了痕量目标检测。杂交链反应（HCR）是一种室温、无酶、高效率的 DNA 放大方法：两种稳定的 DNA 发夹在溶液中共存，直到引发链加入后触发级联杂交。在最优盐条件下，随着 H1 和 H2 浓度增加，HCR 信号增强，30 min 时...
乳酸是重要有机分子，在人体缺氧时经厌氧代谢过量产生，其浓度与出血、呼吸衰竭、缺血等医学状况相关。本文报道一种石墨烯基乳酸生物传感器，用于检测缓冲液和血浆中L-乳酸浓度。器件活性表面石墨烯通过乳酸脱氢酶（LDH）功能化，并采用Nafion、壳聚糖和戊二醛构建固定化基质，以保证酶稳定性并提高选择性。器件在不同液体中测试浓度范围内呈现线性...
本迷你综述旨在介绍呼出气分析领域，重点是通过检测与呼吸疾病相关的生理化学标志物异常水平实现非侵入诊断。文章回顾了两类主要传感方法：质谱法和（生物）传感器，并详细讨论呼出气（EB）与呼出气冷凝液（EBC）分析中的生物传感器应用。综述总结了EB中挥发性有机化合物（VOCs）和EBC中水溶性小分子、蛋白质、病毒等标志物，比较了直接气相传感...
有机场效应晶体管（OFET）被认为是一种具有快速检测能力和多参数响应能力的低成本生物传感器器件，但常规有机器件的功能化过程可能影响其后续灵敏可靠的传感性能。本文开发了一种新型有机材料2,6-双(4-甲酰基苯基)蒽（BFPA），用作OFET生物传感器的保护与功能层，实现人血清中甲胎蛋白（AFP）的飞摩尔级超灵敏检测。通过监测源漏电流（...
尽管聚合物刷（PBs）已被证明可通过减少非特异性相互作用优化生物传感性能，且砷化镓（GaAs）半导体在敏感生物分子检测方面具有显著潜力，但二者组合尚未被评估为生物传感平台。本文首次报道了在不同GaAs界面上制备和调节聚合物刷（PB−GaAs）的多种方法，并评估其作为抗体接枝平台的潜力。研究探索了三种功能化策略：一种“接枝到”策略和两...
谷物中的麸质蛋白是常见食品过敏原，可引发多种免疫炎症反应。随着消费者对食品安全关注度提高，食品标签要求、无麸质产品供应和有效检测方法需求不断增加。为应对复杂食品基质中麸质检测的挑战，作者开发了一种基于新型醇溶蛋白单克隆抗体（MAb）对的侧流免疫层析试纸条（LFIA）。该试纸条采用可视金标报告系统，可在5 min内从复杂食品基质中快速...
本研究开发了一种基于Ag3PO4纳米颗粒@MoS2纳米片的电化学发光（ECL）传感系统，用于肿瘤基因检测。首先制备氟、硫掺杂氮化硼量子点（F,S-BN QD）作为ECL发光体；硫掺杂可在ECL反应中提供更多活性位点，氟原子则提高晶体结构稳定性。随后通过水热法制备Ag3PO4 NP@MoS2纳米片作为ECL反应催化剂。该复合纳米片一方...
本研究通过引入一种新型阵列式 Hg2+ 生物传感器，基于 Zeta 电位法对汞离子（Hg2+）作为神经元脊髓细胞操纵中特异性高钙血症效应器的化学遗传学特性进行了研究。该阵列采用两电极系统，包括饱和氯离子 Ag/AgCl 参比电极和一种糊状纳米复合指示电极。指示电极由活化多壁碳纳米管（MWCNTs）作为导电支撑、羊脊髓切片作为天然神经...
基于DNA的放大器因可编程性和精确识别能力成为靶标扩增平台，但捕获探针随机扩散限制识别效率。本文将含回文尾和目标识别序列的捕获探针（CPs）固定于金纳米颗粒修饰磁性微球（Au@MBs）上，构建高效DNA放大器。K-ras基因存在时，CPs高效捕获靶标并暴露回文尾，回文尾作为引物触发聚合实现靶标循环；聚合产物参与下一循环并持续产生大量...
农药和兽药广泛用于农作物与畜禽养殖中的病虫害控制，但其残留可能危害人体健康和环境，因此需要常规监测以支撑法规制定。现有残留检测方法通常包括样品提取、净化和检测；传统样品前处理耗时长、劳动强度大、成本高，并需使用大量有毒有机溶剂，且化合物在分析前可能降解。快速、简便、廉价、有效、坚固、安全的 QuEChERS 方法已被广泛接受，但仍需...
外泌体是亲代细胞释放的蛋白质、核酸和脂质等生物分子的载体，在生理和病理过程中发挥重要作用。疾病状态下释放的外泌体形态通常相似，但其内容物随疾病类型或分期改变，因此外泌体被视为肿瘤诊断和预后的重要生物标志物来源。作为天然递送载体，外泌体可保护所载物质免受免疫清除，并通过膜融合将货物递送至其他细胞。在细胞或外泌体水平进行遗传编辑后，外泌...
本文首次建立了芯片电泳中移动交换边界（MEB）的淬灭模型和恢复模型。淬灭模型 MEB-Q 由 5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）与 3-巯基丙酸（MPA）封端量子点（QDs）构成；恢复模型 MEB-R 由 MPA 与 2-硝基-5-巯基苯甲酸（TNB）封端 QDs 原位形成。基于两个可逆模型发展了 MEB 动力学和边界...
帕金森病（PD）是老年人常见且致残率高的进行性神经退行性疾病，全球患者超过600万。目前PD诊断主要依赖神经科医师对运动障碍的临床表现评估及常规实验室检查，但传统方法存在灵敏度与选择性不足、成本高、依赖复杂设备和专业人员等局限。生物传感器技术为PD诊断提供了新的平台，可实现可靠、可重复且多维度的生物标志物识别，并减少患者负担。本文综...
迷走神经刺激（VNS）被认为通过募集全脑神经调质释放来改变神经活动，已用于治疗难治性癫痫，并正被探索用于抑郁症及认知增强。然而，由于缺乏刺激参数与神经调制反应之间传递函数的机制理解，也缺乏可实时评估刺激效力的生物传感器，VNS 的潜力尚未充分实现。本研究在清醒固定小鼠跑步机平台上建立 VNS 方法，证明瞳孔扩张是 VNS 诱发皮层神...
本综述系统总结了基于侵入性和非侵入性生物样本的小型生物传感器在阿尔茨海默病（AD）早期诊断中的研究进展、挑战与未来方向，旨在为领域读者提供概念启发。文章按检测尺度（飞莫至微尺度），围绕脑脊液（CSF）、血液、尿液、汗液和泪液等样本，归纳了用于超灵敏检测多种AD生物标志物（如Aβ肽、tau蛋白、乙酰胆碱、microRNA137等）的传...
大肠杆菌中 L-色氨酸（L-Trp）生产长期依赖随机诱变与筛选，但所得菌株遗传背景不清。本研究将细胞内 L-Trp 生物传感器与流式细胞分选（FACS）结合，在大肠杆菌中筛选获得 L-Trp 高产株 TPD5，并系统阐明其过量生产的遗传基础。全基因组测序鉴定出多个突变，其中影响最显著的正向突变包括 TnaA 缺失、AroG S211...
多环芳烃（PAHs）因高量子效率和低成本被视为有前景的电化学发光（ECL）发射体，但纯 PAH 微晶（如鲁米烯微晶，Rub MCs）的形貌与尺寸控制困难，且易受内滤效应限制。本文采用原位氧化还原沉积法制备钯纳米粒子功能化空腔 PAH-金属纳米立方体（Pd-Rub-Ag@Au nanocubes）：以 Ag@Au 纳米立方体为模板、鲁...
数字医学关注利用技术作为测量与干预工具以促进人类健康，并可能推动自闭症谱系障碍（ASD）治疗的发展。过去十年，成熟与新兴技术在诊断、评估、治疗和照护协调中的应用迅速扩展，有望实现更早、更准确的诊断，改善分诊、治疗可及性与规划，并提高 ASD 患者的结局和生活质量。本文重点综述两个方向：一是评估、诊断与结局测量，二是数字疗法。在评估方...