Modeling oxidative injury response in human kidney organoids.
溶血可发生于多种损伤场景，细胞外血红蛋白可通过氧化应激、线粒体功能障碍和炎症等机制损伤肾脏，促进纤维化和慢性肾病。为模拟溶血诱导的肾损伤，作者用血红素（Hemin，一种可产生活性氧的含铁卟啉）处理人肾类器官，并建立了表达细胞色素C-绿色荧光蛋白融合蛋白（CytoC-GFP）的诱导多能干细胞（iPSC）系，用于实时监测线粒体形态、线粒...
Methods of in vitro study of galectin-glycomaterial interaction.
凝集素（galectins）是一类碳水化合物结合凝集素家族，通过交联细胞膜和/或细胞外基质组分的糖链结构，调节细胞增殖、凋亡、黏附或迁移等细胞事件。在疾病机体中，凝集素表达上调并促进炎症、肿瘤发生、纤维化、心血管和代谢疾病等进展。因此，利用糖材料靶向凝集素用于诊断或治疗是生物技术与生物医学研究的重点，并已产生进入临床试验的候选物。凝...
Canine parvovirology - A brief updated review on structural biology, occurrence, pathogenesis, clinical diagnosis, treatment and prevention.
犬细小病毒（CPV）是全球幼犬出血性腹泻和死亡的主要原因。犬细小病毒包括犬细小病毒1（CPV-1，又称犬微小病毒）和犬细小病毒2（CPV-2）。CPV-2起源于猫泛白细胞减少症病毒，并通过VP2衣壳蛋白氨基酸替换发生遗传变异，形成CPV-2a、CPV-2b和CPV-2c三个变异株，使其宿主范围发生改变。原始CPV-2曾流行于日本、比...
Bioactive hybrid metal-organic framework (MOF)-based nanosensors for optical detection of recombinant SARS-CoV-2 spike antigen.
快速、高效、准确地检测 SARS-CoV-2 刺突抗原对控制 COVID-19 传播和降低病死率至关重要，但现有纳米生物传感器对重组 SARS-CoV-2 刺突抗原的灵敏度仍不足。本文以概念验证为目的，采用单锅高重力法合成低成本、安全且具有生物活性的 MOF-5/CoNi2S4 杂化纳米结构，并在其表面接枝卟啉 H2TMP，以提高孔...
Detection and Characterization of Bacterial Biofilms and Biofilm-Based Sensors.
微生物生物膜因对常规抗生素和清洁程序具有内在抗性，并能牢固附着于表面造成持续污染，在医疗、食品和工业领域引发严重关注。这些问题促使研究者开发新方法研究生物膜形成动力学、理解其对不同化学和物理处理的响应，并通过高通量筛选识别生物膜特异性药物。同时，微生物生物膜也可作为基于细胞的传感器中的传感元件，利用其强表面黏附特性。本文作为视角综述...
New insights for integration of nano particle with microfluidic systems for sensor applications.
生物传感器是一种将生物来源的识别元件固定在换能器上，用于分析特定分析物的紧凑装置。纳米颗粒因具有独特的化学、物理、光学和电学性质，在传感器开发中应用广泛，金、银、铜等金属及金属氧化物纳米颗粒可分别作为生物分子固定基底、催化位点、电极与生物分子间的电子转移介质或反应物。微流控技术通过微米级通道操控微升级至纳升级流体，可增强流动条件与混...
A Real-Time, Plate-Based BRET Assay for Detection of cGMP in Primary Cells.
环磷酸鸟苷（cGMP）是参与多种生理过程的第二信使，但活细胞中基于微孔板、具有时间分辨的 cGMP 检测仍具挑战。FRET 生物传感器 cGES-DE5 对 cGMP 具有较高时间分辨和选择性，因此作者将其改造为生物发光共振能量转移（BRET）形式，命名为 CYGYEL（YFP-PDE5-Rluc8），并克隆入慢病毒载体以用于不同哺...
Microscopies Enabled by Photonic Metamaterials.
近年来，生物传感器领域在开发可放大光与生物物质相互作用的纳米结构材料方面进展迅速。其共同目标是将光关联的电磁能量聚集到纳米尺度体积内，许多情况下可突破传统阿贝衍射极限。自表面等离子共振（SPR）首次用于无标记检测生物分子相互作用以来，波导、环谐振器和光子晶体等共振光学结构已被证明能有效实现多种光学增强效应，包括增强光子发射体（如量子...
Biosensor-enabled pathway optimization in metabolic engineering.
微生物可将廉价可再生底物转化为高价值代谢物，但代谢通路优化仍受复杂生物学限制。遗传编码生物传感器可检测代谢物浓度或环境变化，并将输入转化为可测量或可执行输出，为复杂通路优化提供调控与监测工具。本文综述转录因子（TF）和核酸类生物传感器在代谢工程动态调控与高产菌株筛选中的最新进展。TF 传感器在配体结合后发生构象变化，调控启动子结合，...
Conductive Covalent Organic Frameworks with Conductivity- and Pre-Reduction-Enhanced Electrochemiluminescence for Ultrasensitive Biosensor Construction.
共价有机框架（COFs）因可负载大量电化学发光（ECL）发光体且多孔，在ECL领域受关注，但本征电导率低（通常<10^-8 S m^-1）限制性能。作者以2,3,6,7,10,11-六氨基三苯烯（HATP）和2,3,6,7,10,11-六羟基三苯烯（HHTP）合成导电COF（HHTP-HATP-COF，电导率3.11×10^-4 S...
Controlling amphipathic peptide adsorption by smart switchable germanium interfaces.
本文报道了一种由电极电位诱导、可逆切换的锗(100)智能界面，用于原位控制两性肽在表面的吸附。该界面可在疏水的氢/氘端基（Ge–D）与亲水的羟基/OD端基（Ge–OD）之间可逆转换，从而改变表面疏水性和电荷状态。作者选取结构相似但整体电荷相反的两性螺旋肽 E 和 K，以及二者形成的 EK 卷曲螺旋复合物作为模型，考察电荷与疏水性对吸...
Recent progress in electrochemical sensors for detection and quantification of malaria.
疟疾仍是撒哈拉以南非洲和东南亚的重大疾病。尽管世界卫生组织推广杀虫剂处理蚊帐、抗疟药物、室内残留喷洒和快速诊断工具，2018年疟疾死亡人数仍估计为40.5万，其中5岁以下儿童占67%。现有快速诊断工具在特异性和灵敏度方面仍不足，因此需要开发快速、低成本、便携的疟疾定量分析方法。本综述聚焦疟疾生物标志物在诊断中的作用，包括恶性疟原虫乳...
Rapid detection of airborne protein from
结核病由空气传播的结核分枝杆菌（MTB）感染引起，严重威胁人类健康。现有 MTB 检测方法难以同时满足快速、灵活和便携要求。本研究开发了一种多通道微流控芯片，并将其与超灵敏硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器封装集成。通过流体系统模拟与优化，确定最佳检测条件为流速 0.3 mL/min、流向垂直于硅纳米线。系统结合单向...
Advances, limitations, and prospects of biosensing technology for detecting phytopathogenic bacteria.
植物病原细菌在全球农业生产中造成严重经济损失，其传播速度、危害程度及新发病害对粮食安全和水果产业构成重大威胁。田间、温室和采后贮藏中及时检测与诊断植物病害，对病害管理、提高农业产量和可持续性至关重要。目前，血清学、形态观察和分子方法已广泛用于植物病害检测，这些方法在细菌遗传鉴定方面具有较高敏感性和特异性，但往往依赖实验室、耗时且成本...
10.1021/acscentsci.1c01080
受细胞表面糖蛋白作为病原体共受体的启发，本文报道了 GlycoGrip：一种基于糖聚合物的侧流层析试纸条，用于检测 SARS-CoV-2 及其变异株。该试纸条以糖胺聚糖（GAGs）作为初级捕获元件，以金纳米颗粒标记的抗刺突蛋白抗体作为信号探针，可在生物流体中快速、灵敏且选择性地识别病毒抗原。实验与计算协同优化使试纸条能够适应新出现的...
Surface plasmon resonance biosensor based on graphene layer for the detection of waterborne bacteria.
由于水传播细菌对人体健康构成风险，饮用水中细菌的快速识别已成为全球关注的问题。本文提出一种高灵敏度表面等离子共振（SPR）生物传感器，由棱镜、银（Ag）、石墨烯、亲和层和传感介质组成，用于快速检测水传播细菌。首先比较了四种SPR结构：棱镜/Ag/传感介质、棱镜/Ag/亲和层/传感介质、棱镜/Ag/石墨烯/传感介质和棱镜/Ag/石墨烯...
Silicon Nitride-BP-Based Surface Plasmon Resonance Highly Sensitive Biosensor for Virus SARS-CoV-2 Detection.
本研究提出一种基于表面等离子共振（SPR）的高灵敏生物传感器，用于快速检测 SARS-CoV-2 病毒。该传感器以 BK-7 棱镜为耦合基底，在其表面依次沉积银（Ag）、氮化硅（Si3N4）和黑磷（BP）层，并以硫醇连接单链 DNA（ssDNA）作为识别配体。作者设计了三种结构：BK-7/Ag/Si3N4/ssDNA、BK-7/Ag...
Study of β-lactam-based drug interaction with albumin protein using optical, sensing, and docking methods.
药物与白蛋白相互作用的强度和性质会影响游离药物浓度及生理活性，是药代动力学研究的重要问题。本研究评估了头孢曲松（ceftriaxone）和头孢噻肟（ceftizoxime）与牛血清白蛋白（BSA）的结合强度，并测定了结合动力学和热力学参数，包括 KD、KA、ΔS 和 ΔH。研究采用体外荧光光谱、表面等离子共振（SPR）传感方法和分子...
A simple and sensitive AuNPs-based colorimetric aptasensor for specific detection of azlocillin.
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的无标记比色适配体传感器，用于特异性检测β-内酰胺类抗生素阿洛西林（azlocillin）。该体系以58-mer单链DNA适配体为识别元件，以柠檬酸稳定、未修饰的AuNPs为比色指示剂。无阿洛西林时，适配体吸附于AuNPs表面，通过氮原子与金颗粒相互作用增强其抗盐聚集能力，使溶液在高NaCl...
Micro- and nanosensors for detecting blood pathogens and biomarkers at different points of sepsis care.
严重感染可引发宿主反应失调并导致器官功能障碍，即脓毒症；若不能及时识别和治疗，可能致命。因此，需要在分诊、急诊、病房、重症监护及院外等不同脓毒症护理节点快速检测生物标志物和病原体。现有商业诊断方法在速度、灵敏度和特异性方面尚不能满足临床需求。本文综述基于微纳结构材料的脓毒症诊断工具最新进展，首先介绍乳酸、降钙素原、细胞因子、C反应蛋...