Recent Advances in Biosensors for Detection of COVID-19 and Other Viruses.
21世纪出现了流感、埃博拉、寨卡及SARS-CoV-2等高度传染性病毒，并引发全球疫情。由于部分疾病缺乏有效药物和疫苗，且现有病毒检测方法耗时长、成本高、操作复杂，甚至可能出现假阴性或假阳性，早期快速检测对救治患者至关重要。本文系统综述了基于生物传感器检测包括COVID-19在内的流行病毒的最新进展。生物传感器将抗体、酶或DNA等生...
Advanced diagnostic methods for identification of bacterial foodborne pathogens: contemporary and upcoming challenges.
保障食品和饮水安全是公共卫生的迫切需求。食源性疾病是发达国家和发展中国家疾病与死亡的主要原因之一。据估计，印度每年发生约1亿例食源性疾病和12万例相关死亡。不当农业方式、食品供应链各环节卫生条件差、食品加工行业缺乏预防措施、食品添加剂滥用以及储存处理不当等因素均会影响食源性疾病发生；化学与微生物因素共同作用也参与疾病发展。近期疫情暴...
Advanced screening and tailoring strategies of pesticide aptamer for constructing biosensor.
适配体的快速发展有助于应对广泛存在的农药污染带来的挑战。筛选高性能适配体是成功构建生物传感器的先决条件，而进一步修饰适配体以增强活性可显著提高检测性能。本文首先综述了农药适配体的先进筛选策略，包括保持目标天然结构的固定化筛选、基于纳米材料的非固定化筛选、毛细管电泳-指数富集系统进化(CE-SELEX)、计算机虚拟筛选、高通量筛选以及...
Evaluating glioma-associated microRNA by complementation on a biological nanosensor.
胶质瘤是起源于脑和脊髓胶质细胞的肿瘤，miRNA-363 与人类胶质瘤发生发展相关，其表达水平可用于监测胶质瘤进展。本研究构建了一种基于互指电极（IDE）的生物传感器，用于检测 miRNA-363 水平并反映胶质瘤严重程度。IDE 采用光刻技术制备，随后进行表面化学修饰，将 miRNA-363 互补寡核苷酸探针与金纳米颗粒复合后固定...
Immuno-probed multiwalled carbon nanotube surface for abdominal aortic aneurysm biomarker analysis.
腹主动脉瘤（AAA）是主动脉局部扩张形成的严重血管并发症，及时识别有助于避免破裂出血。C反应蛋白（CRP）因可在血管组织产生并参与动脉瘤形成，且在AAA破裂患者中升高，被视为AAA潜在生物标志物。本研究构建了一种基于多壁碳纳米管（MWCNT）修饰表面的免疫传感器，用于定量检测CRP水平。首先利用硅烷偶联剂在MWCNT表面构建抗CRP...
Plant Hormonomics: A Key Tool for Deep Physiological Phenotyping to Improve Crop Productivity.
农业对气候变化尤为脆弱。为应对气候相关胁迫、全球人口增长和食物偏好变化带来的风险，必须培育产量更高、环境韧性更强的气候智慧型作物品种。分子遗传学与基因组学分析表明，参与植物激素介导生长调控的基因等位变异可显著提高主要作物产量。植物科学已显著推进了对植物激素介导生命事件分子基础的理解，为改良气候变化下作物产量提供了关键信息。本综述重点...
Insights in detection and analysis of organophosphates using organophosphorus acid anhydrolases (OPAA) enzyme-based biosensors.
人类依赖农业获取食物，杀虫剂和农药被广泛用于提高产量。有机磷化合物（organophosphates, OPs）既用作杀虫剂/农药，也被制成 G 型和 V 型神经毒剂，可严重抑制神经系统功能，对环境、人类和非靶标动物具有高度危害。为避免其毒性，发展快速、可靠的检测与中和方法十分必要。传统电化学、液相色谱和气相色谱等方法虽灵敏准确，但...
Three-dimensional modeling of streptomycin binding single-stranded DNA for aptamer-based biosensors, a molecular dynamics simulation approach.
链霉素（streptomycin, STR）是一种氨基糖苷类抗生素，广泛用于人和动物细菌感染治疗，但具有肾毒性和耳毒性等严重副作用，因此需要灵敏检测血清和食品中的痕量残留。适配体是通过SELEX筛选的寡核苷酸或肽，具有高亲和力和高特异性，是生物传感识别元件的理想候选。已有79-mer单链DNA适配体用于多种链霉素适配体传感器，但缺乏...
Recognition elements based on the molecular biological techniques for detecting pesticides in food: A review.
农药过量使用会造成环境和农产品污染，直接威胁人类生命与健康。因此，在食品安全监管中，快速、灵敏地检测农药残留至关重要。识别元件是农药残留快速检测传感器和方法的关键组成部分，不合适的识别元件可能导致稳定性差、灵敏度低、成本高和耗时长等缺陷。分子生物学技术可作为制备和修饰识别元件的有效策略。本文综述了五类特定识别元件的分子生物学方法，包...
Rapid Detection of SARS-CoV-2 Antigens and Antibodies Using OFET Biosensors Based on a Soft and Stretchable Semiconducting Polymer.
在新冠疫情中，需要适应性方案以快速决策并采取有效卫生措施，例如对员工、旅客、学生等大规模人群进行快速筛查。尽管现有SARS-CoV-2检测方法可靠，但大多无法集成到服装中按需使用。本文报道了一种基于有机场效应晶体管（OFET）的生物传感器件，可在20 min内同时检测SARS-CoV-2抗原和抗SARS-CoV-2抗体。该生物传感器...
BioSentinel: A Biological CubeSat for Deep Space Exploration.
BioSentinel是首个面向深空设计并开发的生物立方星，其NASA任务目标是评估深空辐射对生物系统的影响，并构建一个能够在距地球数十万千米外自主支持模型生物并采集数据的CubeSat平台。本文简要介绍BioSentinel，并通过回顾NASA早期生物立方星在科学问题、子系统和能力上的演进，展示其技术与概念渊源。文章指出，采用生物...
BioSentinel: Long-Term
深空环境的生物风险必须阐明，以支持人类在低地球轨道（LEO）之外的探索与科学发现。长期火星任务需要自主生物传感器查询深空辐射环境，这类传感器必须包含能在最低生命支持下长期存活、并可在与地球间歇通信条件下可靠工作的生物体。NASA 的 BioSentinel 纳米卫星携带酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），是...