唾液因采集简便、成本低、创伤小且可反映全身状态，近年来被视为血液等传统生物流体的替代样本。本文系统综述了2009—2018年间以唾液为基质、采用生物传感器检测多种生物标志物的研究。作者以“saliva”和“sensor”为关键词检索PubMed，经标题摘要与全文筛选，纳入49篇文献，涵盖生化代谢物、蛋白酶与蛋白、重金属及化学物、病原...
在水生态系统中，实时水质生物监测已成为利用活体生物作为生物传感器监测毒性事件的有效技术。本研究开发并测试了一种基于硫氧化细菌（SOB）的在线水质监测系统，用于实时监测自然溪流中的水质变化。该系统由三个 SOB 反应器组成，其中一台为连续流模式，两台为半连续流模式。在相对未污染的自然溪流中连续运行超过6个月后，系统未检测到毒性。当向进...
癌症研究利用体外研究可控分析肿瘤行为和治疗前临床测试。基础细胞培养系统在重现体内相互作用方面的不足，推动了更高效、仿生体外环境的发展。整合组织工程进展将加速并改善这些环境的设计。随着肿瘤工程领域不断进步，下一步是发展支架支撑、流动灌注的宏观肿瘤生物反应器。合成支架表面修饰可实现靶向细胞粘附并改善细胞外基质发育。流动灌注可使癌组织暴露...
拉曼显微光谱学已成为物理（材料）与生物科学中多种应用的重要分析技术。由于能够同时分析生物传感器系统的两部分——生物敏感组分以及用于物理化学换能器的多种材料和体系，该技术为生物传感科学与技术提供了独特的分析机会。近年来，拉曼光谱成像技术的进展为生物传感器组分及其在亚微米尺度上的变化提供了二维和三维表征能力，并可实现无标记、实时、非破坏...
二氧化钛（TiO2）的光电化学（PEC）性能受限于宽带隙和低量子效率，开发复合材料可提升其性能。本文设计并制备了金纳米棒@TiO2核壳纳米结构（AuNR@TiO2）与黑色素样L-DOPA聚合物（PD）的复合材料。外层PD通过TiO2羟基配位结合，AuNR核可增强长波长光捕获，核壳结构可促进热电子向TiO2转移。PD/AuNR@TiO...
同时检测多种肿瘤生物标志物对癌症早期准确诊断具有重要意义。本文报道了一种基于核酸功能化金属有机框架（MOFs）的同相电化学生物传感器，用于同时检测多种肿瘤miRNA。以多孔UIO-66-NH2为纳米容器负载电活性染料，并用双链DNA（dsDNA）作为门控封盖MOF孔道，制备了MB@UIO和TMB@UIO两种功能化MOF。当靶标miR...
本文报道并比较了两种用于检测大肠杆菌O157:H7的电化学阻抗生物传感器。传感器分别以平面金电极和金纳米颗粒（Au NPs）修饰金电极为基底，利用巯基化蛋白G（PrG-thiol）自组装形成定向抗体固定支架，再固定抗E. coli O157:H7 IgG，并用BSA封闭非特异性位点。作者采用循环伏安法、电化学阻抗谱、扫描电镜和原子力...
农药污染已成为全球公共卫生重大问题，农药残留检测对食品安全和环境保护至关重要。传统色谱、质谱等方法准确但复杂、耗时、成本高，难以现场快速检测。适配体是通过系统进化指数富集（SELEX）筛选得到的短单链寡核苷酸，可高亲和力、高选择性结合目标物，相比抗体和酶具有稳定性好、分子量低、易修饰、成本低等优势，是构建农药适配体传感器的理想识别元...
酵母中表达的多种重组蛋白可采用不同方法定量，经典技术与先进方法均可用于粗上清分析，这对筛选和制造尤为重要。本章首先介绍所引入方法的分析学背景，并针对不同工业产品给出具体定量建议。方法组合包括电泳、色谱和酶联免疫吸附试验（ELISA）等经典技术，也涵盖基于生物传感器、微流控以及自动化、微型化的方法。文中总结各方法的优点与局限，并指出尽...
除已报道的聚集诱导电化学发光（AI-ECL）能量转移增强机制外，本文基于六边形四苯乙烯微晶（TPE MCs）在水溶液中表现出极强电化学发光（ECL）的现象，首次提出限制分子内运动驱动 ECL（RIM-ECL）增强策略。与分子隔离态 TPE 的微弱 ECL 相比，聚集态 TPE MCs 因分子内运动受限而显著增强 ECL。受 TPE ...
外泌体被认为能够携带肿瘤特异性信息，包括mRNA、microRNA和蛋白质，并将其传递至远端细胞，从而促进继发转移。因此，开发一种灵敏且特异的外泌体检测平台对于肿瘤诊断具有重要意义。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的简单方法，用于实时、无标记地检测临床相关外泌体。该方法在检测BT474乳腺癌细胞来源外泌体方面表现...
本研究通过电铸法制备孔径分别为1.7 μm和0.3 μm的镍金属网器件（MMD），并在其表面无电沉积金薄膜，再形成巯基终止烷基生物素自组装单分子层，以生物素–亲和素相互作用为模型构建生物传感器。两种MMD分别透射约99.2 THz和283.6 THz的电磁波；亲和素吸附后，器件表面有效介电常数和复折射率发生变化，使透射峰向低频偏移。...
在线牛奶分析系统（IMAS）是一种自动生物传感器技术，可从产后早期开始按频繁间隔采样并定量牛奶孕酮浓度（P4c），直至妊娠。本研究验证基于人工授精（AI）后 P4c 曲线生成的妊娠通知（PregN）用于判定奶牛妊娠与非妊娠状态。共评估 715 头荷斯坦牛 1821 次 AI 记录，牛奶 P4c 在产后 24.5±8.2 至 173....
本文报道一种基于电化学发光（ECL）的生物传感器，用于人肺癌A549细胞中微小RNA（microRNA）的检测。将氧化石墨烯（GO）滴涂于玻碳电极（GCE）表面形成界面，捕获探针为发夹/茎环结构，其末端未配对碱基通过π-堆积作用锚定在GO上，另一端远离表面呈直立构象。目标microRNA与捕获探针杂交后打开发夹结构，形成DNA-RN...
肠炎沙门氏菌是主要食源性病原体之一，现场可用的快速检测方法对其防控具有重要意义。本研究从鳗鱼场水样中分离并纯化了一株肠炎沙门氏菌特异性噬菌体 KFS-SE2，并评估其作为新型、高效、可靠生物受体的可行性。KFS-SE2 以 (2.31±0.43)×10^11 PFU/ml 的高浓度获得，透射电镜显示其具有 65.44±10.08 n...
含能材料如六硝基胍（RDX）广泛污染军事设施周边土壤与地下水，但低浓度现场监测困难。适配体具有对目标物高亲和力和特异性，是构建新型生物传感器的理想识别元件。本研究报道了一种基于 RNA 核糖开关的 RDX 微生物荧光生物传感器。作者通过氧化石墨烯辅助 SELEX（GO-SELEX）筛选 RDX 适配体，并将其与随机连接序列及 DsR...
开发了一种灵敏的电化学发光（ECL）生物传感器用于谷胱甘肽（GSH）检测，基于新型 Ru(bpy)2(cpaphen)2+/TPrA/TiO2 三元 ECL 体系，并以 Mn2+ 作为替代靶标实现信号放大。具体而言，首次将 TiO2 纳米针（TiO2 NNs）用作共反应加速剂，促进阳极中共反应剂三丙胺（TPrA）的氧化过程，显著提高...
乙型肝炎病毒（HBV）感染是全球重大公共卫生问题，若管理不当可进展为肝硬化、肝细胞癌等严重肝病。据估计，全球约20亿人具有HBV感染血清学特征，约3.6亿人患有慢性HBV相关肝病，因此亟需快速、准确、可及的诊断技术。生物传感器通过生物识别元件与物理化学换能器相结合，可在筛查样本中检测HBV相关标志物，为及时干预提供依据。本文综述金纳...
DNA纳米技术在生物传感器设计中具有广阔前景，可用于传感表面纳米结构构建、适配体识别和DNA信号放大。本文首次提出并实现基于光纤表面等离子共振（FO-SPR）的实时固相DNAzyme切割活性监测概念，用于检测特定单链DNA（ssDNA）。作者首先建立稳健的连接策略，将ssDNA连接的金纳米颗粒（AuNP）共价固定于FO-SPR传感表...
香蕉黑叶斑病是由半专性寄生真菌斐济伪尾孢菌（Pseudocercospora fijiensis）引起的重要香蕉病害，可导致产量和品质显著下降。为在病害早期识别病原并减少损失，作者开发了一种高灵敏度表面等离子共振（SPR）免疫传感器，用于真实香蕉叶提取物中 P. fijiensis 的早期检测。该传感器以金膜 SPR 芯片为换能器，...