Microbial cell factories based on filamentous bacteria, yeasts, and fungi.
合成生物学与代谢工程中先进DNA合成、生物传感器组装和基因电路的发展，增强了丝状细菌、酵母和真菌作为化学生产底盘细胞的潜力，但其工业化应用仍面临重大挑战。作为重要底盘菌株，丝状微生物可通过微生物发酵合成重要酶、化学品和特色药物。借助代谢工程与合成生物学，丝状细菌、酵母和真菌可通过基因组工程、通路工程、耐受性工程和微生物工程开发为高效...
Investigation of gate-engineered heterostructure tunnel field effect transistor as a label-free biosensor: a compact study.
本文阐述了一种用于无标记检测的介电调制栅极工程异质结隧穿场效应晶体管（GE-HTFET）生物传感器的直流与瞬态响应。选用低直接带隙材料砷化铟（InAs）作为源区，以增强隧穿FET中的带间隧穿。引入扩展栅结构以稳定纳米腔中的生物分子，显著提升开态电流灵敏度。利用SILVACO ATLAS TCAD工具，考虑生物靶标的介电常数k和电荷密...
Aptamer-Based Technologies for Parasite Detection.
数百年的科学进步使人类更接近理解和管理寄生虫病的传播。尽管检测、治疗和控制技术不断进步，寄生虫病对动物和人类健康的影响仍是全球重大关切。适配体是具有独特三维结构的单链寡核苷酸，能够以高特异性和高亲和力结合多种靶标。近几十年来，适配体作为抗体替代物在诊断和治疗中受到关注。由于其稳定性、可重复使用性和可修饰性，适配体已被证明是检测毒素、...
Recent Developments in DNA-Nanotechnology-Powered Biosensors for Zika/Dengue Virus Molecular Diagnostics.
寨卡病毒（ZIKV）和登革病毒（DENV）是传播力强、致死性高的蚊媒病毒。全球变暖使感染风险上升，亟需准确诊断以控制疫情。近年来，用于ZIKV和DENV精准诊断的生物传感器研究快速发展。与聚合酶链反应（PCR）和酶联免疫吸附试验（ELISA）相比，DNA纳米技术具有识别元件可设计、成本低、组装效率高、灵敏度高等优势。DNA可在5′或...
A Label-Free, Mix-and-Detect ssDNA-Binding Assay Based on Cationic Conjugated Polymers.
准确、简便、高效测定单链 DNA（ssDNA）浓度对 DNA 吸附、生物传感器设计和疾病诊断等分析应用很重要，但仍具挑战。本文研究基于阳离子共轭聚合物（CCP）的 ssDNA 检测方法，利用 CCP 结合 ssDNA 后明显荧光变化。聚[3-(3′-N,N,N-三乙氨基-1′-丙氧基)-4-甲基-2,5-噻吩盐酸盐]（PMNT）对 ...
Progress in Plasmonic Sensors as Monitoring Tools for Aquaculture Quality Control.
水产养殖是全球增长最快的食品生产部门之一，为不断增长的人口提供优质动物蛋白。然而，该行业面临环境污染、病原体暴发和产品追溯不足等严峻挑战，难以保障产品质量与安全。为此，许多研究者致力于开发新型、低成本且可靠的监测技术，其中基于纳米光子学的传感方法尤为突出。表面等离子共振（SPR）、局域表面等离子共振（LSPR）和光纤表面等离子共振（...
Performance investigation of triple unsymmetrical micro ring resonator as optical filter as well as biosensor.
本文提出一种单输入、单输出的三重非对称微环谐振器（TUMRR）结构，并采用延迟线信号处理方法在 z 域对其统计特性进行建模。作者利用 Mason 增益法则推导该结构的传递函数，并在绝缘体上硅（SOI）平台上实现其光学滤波与生化传感功能。通过有限差分时间域（FDTD）方法获得场响应，由频率响应曲线分析光学滤波器特性，得到自由光谱范围（...
Design of highly sensitive biosensors using hollow-core microstructured fibers for plasma sensing in aids with human metabolism.
低折射率液体分析物的实时、原位和高精度检测在医学与生物学中具有重要意义，血样中血浆浓度的准确检测是生物传感器的重要应用之一。本文报道了一种基于空心微结构光纤（HC-MOF）的高灵敏生物传感器，用于检测低折射率液体分析物，并重点研究血液样品中血浆浓度的检测。作者利用光子带隙导波机制，说明血浆浓度变化会改变 HC-MOF 的传输光谱。通...
Gold Nanoparticles as a Biosensor for Cancer Biomarker Determination.
基于金纳米技术的分子生物学应用对分子和细胞水平的诊断与治疗具有革命性影响。等离子体共振、生物化学与光电工程的结合提高了分子乃至原子水平检测的可能性，使医学研究具备细胞层面的应用潜力。许多研究团队正朝此方向努力。金纳米颗粒优异的解析特性不仅可作为新药研发中基因测序的有效药物筛选工具，也可作为检测血糖、抗原-抗体分析等生理功能的重要工具...
Emerging Landscape of SARS-CoV-2 Variants and Detection Technologies.
2019年出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球引起高发病率和死亡率。作为RNA病毒，SARS-CoV-2通过随机突变不断产生遗传变异，尽管多数国家已批准5岁以上人群接种新冠疫苗，但确诊人数仍持续上升，因此早期诊断对疫情防控至关重要。目前SARS-CoV-2检测主要依赖逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR），...
Insight of smart biosensors for COVID-19: A review.
本综述讨论生物传感器作为即时检测(POCT)设备在COVID-19疫情中的诊断应用。生物传感器是重要的分析工具，可实时、稳健、有效地检测传染病。当前，用于COVID-19检测的智能、高效生物传感器应用不断增加。本文综述了智能与智能型生物传感器、等离激元生物传感器、场效应晶体管(FET)生物传感器、智能光学生物传感器、表面增强拉曼散射...
New trends in methyl salicylate sensing and their implications in agriculture.
水杨酸甲酯（MeSal）是植物在生物或非生物胁迫下释放的挥发性有机化合物，可作为植物病害早期检测的关键标志物。传统检测多依赖气相色谱、质谱等大型昂贵设备，难以现场实时监测。近年来，化学传感器为 MeSal 的气相或液相监测提供了替代方案，其中基于电化学和电导原理的传感器表现最为突出，质量敏感、微波和分光光度原理也具有一定潜力。受体元...
Mucormycosis diagnosis revisited: Current and emerging diagnostic methodologies for the invasive fungal infection (Review).
毛霉菌病是一种危及生命的侵袭性真菌感染，也是新冠后患者可能出现的严重并发症之一。由于侵袭性毛霉菌病死亡率高且易扩散，早期识别和及时治疗对阻断疾病进展至关重要。传统诊断方法包括临床诊断、血清学、组织病理学和影像学，但在早期诊断中存在敏感性、特异性不足或无法确定病原等局限。因此，需要核酸诊断、高级血清学检测（如ELISpot）、PCR（...
Biosensor integrated tissue chips and their applications on Earth and in space.
空间探索技术的发展在通信、环境、社会和经济等方面积极影响了地球生活。人体在太空飞行中会持续发生生理变化，即使短期任务也不例外。由于技术演进快于人体适应能力，许多疗法在严格体内试验后仍因毒性或疗效不足而在临床试验中失败。因此，组织芯片（又称器官芯片）与生物传感器的集成正在发展，以弥补相关模型不足并改善药物研发流程。当前研究推动基于细胞...
From research to market: correlation between publications, patent filings, and investments in development and production of technological innovations in biosensors.
随着全球人口持续增长和科学技术不断进步，满足人类基本需求日益依赖技术解决方案。本文对生物传感器市场进行了综述，概述了生物传感器在医疗、环境、食品、药物发现、法医和生物医学研究等领域的应用背景，并讨论使某些国家在技术与创新方面更具竞争力的因素，以及这些因素如何反映在论文发表和专利申请趋势中。文章还简要说明新冠疫情如何作为催化剂，促进研...
Biosensor-assisted titratable CRISPRi high-throughput (BATCH) screening for over-production phenotypes.
随着代谢途径和合成生物学工具快速发展，微生物生物制造中如何最优重连代谢通量并加速高通量表型筛选仍是挑战。本文建立了生物传感器辅助可滴定 CRISPRi 高通量（BATCH）筛选方法，将可滴定错配 CRISPR 干扰与生物传感器介导的高产表型筛选结合，用于大肠杆菌。作者首先开发可编程错配 CRISPRi，通过单管 sgRNA 池（每个...
Nucleic acid aptamers as aptasensors for plant biology.
本文综述核酸适配体作为植物生物学中新兴适配体传感器（aptasensor）平台的进展。作者指出，植物激素的细胞和组织特异性定量长期依赖耗时的质谱方法，遗传编码生物传感器虽可实现细胞内空间与部分时间动态监测，但对细胞外/细胞间分布信息仍有限。文章系统介绍DNA适配体的SELEX选择策略、序列分析、亲和力与特异性评价方法，并总结已针对A...
Polysaccharides for Medical Technology: Properties and Applications.
过去十年，多糖在医疗技术领域受到广泛关注，已被应用于组织工程、药物递送系统、口罩和生物传感等多个方向。本综述概述了多糖用于生物医学的背景，并介绍了几类重要多糖，包括纤维素及其衍生物、几丁质与壳聚糖、透明质酸、藻酸盐和果胶。这些多糖可加工为水凝胶、纳米颗粒、膜和多孔介质等不同形态。由于多糖具有良好生物相容性、低免疫原性、低毒性、可吸附...
Glycolysis regulates neuronal excitability via lactate receptor, HCA1R.
癫痫发作时反复放电的神经元会加速糖酵解以满足能量需求，导致细胞外糖酵解副产物乳酸积累。本研究证明，乳酸可通过羟基羧酸受体1（HCA1R）在代谢应激时快速调节神经元兴奋性，从而改变癫痫活动。利用乳酸氧化酶生物传感器同步视频脑电监测发现，短暂和持续癫痫期间海马细胞外乳酸浓度迅速升高。在两种癫痫模型中，HCA1R缺失小鼠比野生型更易发生癫...
Application of surface plasmon resonance imaging biosensors for determination of fibronectin, laminin-5 and type IV collagen in serum of transitional bladder cancer patients.
尿路上皮基底膜（UBM）含IV型胶原、层粘连蛋白-5和纤维连接蛋白。尿路上皮肿瘤突破UBM后可侵入固有层，Ta期以上膀胱癌可能伴随UBM结构紊乱及血清上述成分浓度改变。本研究采用表面等离子共振成像（SPRI）生物传感器，测定96例膀胱癌患者和26例慢性膀胱炎或良性前列腺增生患者血清中IV型胶原、层粘连蛋白-5和纤维连接蛋白浓度，并分...